[發(fā)明專利]一類離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽催化劑及其制法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210002318.4
• 申請日: 2012-01-05
• 公開（公告）號: CN102553645A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 胡興邦;楊國強;吳有庭;張志炳
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;B01J35/12;C07D303/04;C07D301/12;C07C35/08;C07C29/48
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 黃嘉棟

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一類離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽金屬催化劑及其制備方法。

背景技術(shù)

眾所周知，醋酸鈀、醋酸銅等羧酸鹽金屬催化劑在氫化還原、氧化脫氫、催化重整、裂解、加氫脫硫、還原胺化、調(diào)聚、偶聯(lián)、歧化、擴環(huán)、環(huán)化、羰基化、甲酰化以及不對稱合成等反應過程中是一種優(yōu)良的催化劑，但在這些反應中，醋酸鹽類金屬催化劑的催化活性固定，反應的速率不便通過催化劑來調(diào)控，反應的選擇性不易調(diào)控，也不容易通過調(diào)控催化劑來減少副反應的產(chǎn)生。此外，醋酸鈀等催化劑的沒有像醋酸銅那樣有較好的水溶性，它在水中不溶，很難對其回收；通過精餾的方法，由于反應過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物(尤其是一些聚合的副產(chǎn)物)在精餾中往往殘留在角料中，這部分副產(chǎn)物和醋酸鈀混雜在一起，要從其中提取醋酸鈀是相當困難的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一類可調(diào)控催化活性及催化選擇性的離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽金屬催化劑及其制備方法，這類催化劑可以方便的通過改變配位金屬離子和陰離子來調(diào)控催化劑，從而獲得反應所需的催化活性以及較為滿意的反應選擇性，對減少副反應的發(fā)生具有明顯的效果，因而可實現(xiàn)對反應的較為理想控制。反應后可以簡單的通過水洗的方法從反應體系中回收催化劑。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種離子液體支載的羧酸鹽催化劑，其簡寫式為：[min][X]-M，min表示咪唑基X表示陰離子，M表示金屬離子，其結(jié)構(gòu)式如下：

其中M為二價過渡金屬Pb²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺或Mn²⁺的一種，X為BF₄、Cl、Br、HSO₄、CF₃COO或NO₃陰離子的一種。

一種制備上述的離子液體支載的羧酸鹽催化劑的方法，它包括如下步驟：

步驟1.將2-(1-咪唑基)乙酸與強酸在水溶劑中反應，反應溫度為室溫～100℃間，優(yōu)選的是20℃～70℃，2-(1-咪唑基)乙酸與強酸的摩爾比為0.5～5之間，優(yōu)選的是為0.5～3之間，得到陰離子為強酸根的咪唑3位為氫的離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸；

步驟2.將步驟1所得的離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸與過渡金屬鹽在水溶劑中反應，所述的過渡金屬鹽為鉛、鈷、鎳、銅或錳的醋酸鹽，反應溫度為0℃～100℃間，優(yōu)選的是0℃～80℃間，離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸與過渡金屬鹽的摩爾比為2～5之間，優(yōu)選的是2～3之間，絡合生成離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽催化劑。

本發(fā)明不同于先前發(fā)明之處在于：通過該方法制得的離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽催化劑可溶于常規(guī)有機溶劑，又在水中具有較好的溶解度，而且在水中的溶解度往往大于在有機溶劑中的溶解度。使得反應過程中離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽催化劑可以很好的溶解于反應體系，而在反應結(jié)束后通過簡單的水洗的方法便可以從反應體系中除去催化劑，然后在減壓下蒸除水分，達到回收催化劑的目的。此外，此類離子液體2-(1-咪唑基)支載的乙酸鹽催化劑具有豐富的陰、陽離子組成，為調(diào)控催化劑性能提供了多種途徑。

附圖說明

圖1為實施例7產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖2為實施例8產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖3為實施例9產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖4為實施例10產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖5為實施例11產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖6為實施例12產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖7為實施例13產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖8為實施例14產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖9為實施例15產(chǎn)物的紅外光譜圖；

圖10為實施例16產(chǎn)物的紅外光譜圖。

具體實施方式

以下的實施例將對本發(fā)明進行更為全面的描述。

實施例1

在50ml的茄形瓶中加入12.61g(0.1mol)2-(1-咪唑基)乙酸、12ml去離子水，加入21.4g?36％wt的HCl溶液，50℃下攪拌5小時，減壓蒸除水，80℃下真空烘箱烘干，得乙酸咪唑鹽酸鹽[min][Cl]15.2g(產(chǎn)率93.5％)。

實施例2～6

方法類似實施例1，采用不同的強酸得到不同陰離子的[min][X]，結(jié)果見表1：

表1