[發(fā)明專利]普魯士藍(lán)類配合物的新用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210249018.6
• 申請(qǐng)日: 2012-07-18
• 公開（公告）號(hào): CN102755905A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙繼華;易超勇;朱滟;方建;沈偉國
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J31/18
• 分類號(hào): B01J31/18;C07D303/04;C07D301/19
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于苯乙烯環(huán)氧化領(lǐng)域，具體涉及一種用于苯乙烯環(huán)氧化的催化劑。

背景技術(shù)

普魯士藍(lán)(Prussian?blue,PB)又稱為柏林藍(lán)，分子式為Fe₄[Fe(CN)₆]₃，是最早被報(bào)道的合成配合物之一，已有300多年的悠久歷史。迄今，人們用其它過渡金屬元素代替普魯士藍(lán)中的Fe(II)和Fe(III)已合成了大量的普魯士藍(lán)類配合物(Prussian?Blue?Analogue,?PBA)，亦稱類普魯士藍(lán)，是常見組成為：C_mM_x[M'(CN)₆]_y·nH₂O或M₃[M'(CN)₆]₂的一類雜化氰根橋聯(lián)配合物。其中C為堿金屬離子，M、M'為過渡金屬離子，M常見的有Mn、Co、Fe、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb，M'常見的有Fe、Co、Cr、Pt和Mn。目前為止，普魯士藍(lán)類配合物已廣泛應(yīng)用于分子磁體材料、電化學(xué)催化、生物傳感器、儲(chǔ)氫材料等領(lǐng)域。

環(huán)氧苯乙烷(Styrene?Oxide)又稱氧化苯乙烯，是一種重要的有機(jī)中間體，通過與其他有機(jī)化合物反應(yīng)，選擇性開環(huán)可以合成得到許多高附加值的化合物。目前，在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)過程中，環(huán)氧苯乙烷的制備主要采用鹵醇法，但是鹵醇法成本比較高，能耗大，并且對(duì)環(huán)境的污染比較嚴(yán)重，不符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)化工生產(chǎn)越來越高的環(huán)保要求。

作為替代鹵醇法的新方法，在催化劑作用下，使用叔丁基過氧化氫對(duì)苯乙烯進(jìn)行環(huán)氧化因其具有操作簡單、污染小而成為苯乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧苯乙烷的有效途徑之一，但已有的催化劑應(yīng)用于該反應(yīng)時(shí)無法同時(shí)達(dá)到高的選擇性和高的轉(zhuǎn)化率，如文獻(xiàn)“納米二氧化鈦催化苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的研究”(《高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)》1999年?第20卷4期?640～642頁)采用納米二氧化鈦?zhàn)鞔呋瘎r(shí)，苯乙烯環(huán)氧化的選擇性雖達(dá)到72%，但轉(zhuǎn)化率僅為10.9%。因此尋找一種對(duì)苯乙烯環(huán)氧化反應(yīng)選擇性和轉(zhuǎn)化率均較高的催化劑，是當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的提供一種普魯士藍(lán)類配合物的新用途。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

普魯士藍(lán)類配合物的新用途，所述普魯士藍(lán)類配合物作為苯乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧苯乙烷的催化劑。

所述苯乙烯環(huán)氧化制備環(huán)氧苯乙烷的過程為：將苯乙烯與過氧化氫叔丁基溶于有機(jī)溶劑中，在普魯士藍(lán)類配合物催化作用下，于72～82℃下回流反應(yīng)4～8h，得到環(huán)氧苯乙烷。

進(jìn)一步，所述普魯士藍(lán)類配合物為Cu(II)-Co(III)普魯士藍(lán)類配合物、Fe(II)-Co(III)普魯士藍(lán)類配合物、Cu(II)-Fe(II)普魯士藍(lán)類配合物、Cu(II)-Fe(III)普魯士藍(lán)類配合物、Ni(II)-Fe(II)普魯士藍(lán)類配合物或Ni(II)-Fe(III)普魯士藍(lán)類配合物。

進(jìn)一步，所述普魯士藍(lán)類配合物的用量為苯乙烯重量的1～10%。

更進(jìn)一步，所述普魯士藍(lán)類配合物的用量為苯乙烯重量的4～7%。

所述苯乙烯與過氧化氫叔丁基的摩爾比為1：(1～3)。

有益效果：

本發(fā)明使用普魯士藍(lán)類配合物作為過氧化氫叔丁基氧化苯乙烯的催化劑，苯乙烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)到73～99%，環(huán)氧苯乙烷的選擇性可達(dá)到49～72%，催化劑回收使用方便，循環(huán)使用時(shí)催化穩(wěn)定性高，普魯士藍(lán)類配合物合成方法簡單、易得、成本低。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

Cu(II)-Co(III)普魯士藍(lán)類配合物

分別配制10mmol/L?Cu(NO₃)₂和10mmol/L?K₃[Co(CN)₆]溶液，在25℃時(shí)將K₃[Co(CN)₆]溶液逐滴滴入Cu(NO₃)₂溶液中，在磁力攪拌下反應(yīng)2～6h，反應(yīng)完畢后陳化1～3天，然后離心，沉淀用水洗滌三次，再在干燥箱內(nèi)70～100℃干燥48h，得到Cu(II)-Co(III)普魯士藍(lán)類配合物。

催化性能：