[發(fā)明專利]室溫下用負(fù)載型雙金屬催化劑制備苯并咪唑類化合物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610279233.9
• 申請(qǐng)日: 2016-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN105837512B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊娟;沈曉曉;時(shí)建朝;張麗娜;王瀟晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D235/08
• 分類號(hào): C07D235/08;C07D235/18;B01J23/89
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于光化學(xué)有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及室溫下用負(fù)載型雙金屬催化劑制備苯并咪唑類化合物的方法。

背景技術(shù)：

苯并咪唑類化合物是一種含有兩個(gè)氮原子的雜環(huán)化合物，是一類重要的有機(jī)合成中間體且具有良好的生物活性，廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物合成與制藥行業(yè)。同時(shí)在高性能復(fù)合材料、電子化學(xué)品、金屬防腐蝕、感光材料等領(lǐng)域也顯示出獨(dú)特的性能。合成苯并咪唑的傳統(tǒng)方法是以鄰苯二胺與有機(jī)羧酸或衍生物為原料，通過環(huán)化、脫水反應(yīng)來進(jìn)行，該方法通常需要強(qiáng)酸、高溫(大于200℃)等條件，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且產(chǎn)率較低；另一種方法是采用鄰苯二胺與芳香醛為原料，經(jīng)縮合、環(huán)化和氧化制備苯并咪唑衍生物，該方法雖可一定程度上降低反應(yīng)溫度，但往往需要加入化學(xué)計(jì)量甚至更多量的氧化劑，如2,3-二氯-5,6-二氰基-1,4-苯醌(DDQ)、四乙酸鉛、MnO₂、過硫酸氫鉀、氨基磺酸、偏釩酸銨、I₂-H₂O₂等，這些氧化劑有的本身劇毒、或反應(yīng)產(chǎn)生對(duì)環(huán)境有污染的副產(chǎn)物，給目標(biāo)化合物的后續(xù)分離提純?cè)斐闪死щy。近來，有研究結(jié)果顯示以三氟甲基磺酸鹽為均相催化劑，氧氣為氧化劑也可合成苯并咪唑，但這些均相催化體系往往產(chǎn)生嚴(yán)重污染的副產(chǎn)物，而且催化劑不可重復(fù)回收利用。隨著人們對(duì)環(huán)境和能源關(guān)注的日益增加，迫切需要一種能夠有效、清潔、廉價(jià)地生產(chǎn)苯并咪唑類化合物的方法。

近年來，光催化有機(jī)合成以其節(jié)能、高效、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)引起了人們的廣泛關(guān)注，顯示出了極大的潛在應(yīng)用前景。在光源照射下，Pt、Pd、Rh、Ir等金屬顆粒也可以被激發(fā)，與載體氧化物之間產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移，使得這些傳統(tǒng)的熱催化劑也可用于光催化有機(jī)合成領(lǐng)域。納米雙金屬催化劑因在許多熱催化反應(yīng)中兩金屬之間存在協(xié)同效應(yīng)而成為研究的熱點(diǎn)。為此本發(fā)明設(shè)計(jì)Cu-Pt雙金屬負(fù)載型催化劑，并引入光源輻照，以期通過Cu、Pt兩金屬粒子的光激發(fā)特性及其協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)苯并咪唑類化合物的高效合成。

發(fā)明內(nèi)容

綜上所述，為了克服現(xiàn)有技術(shù)問題的不足，本發(fā)明提供一種室溫下用負(fù)載型雙金屬催化劑制備苯并咪唑類化合物的方法，該方法反應(yīng)條件溫和，轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)物選擇性高，適用范圍廣。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種室溫下用負(fù)載型雙金屬催化劑制備苯并咪唑類化合物的方法：制備的苯并咪唑類化合物是以鄰苯二胺與反應(yīng)物醇為初始反應(yīng)物，光催化劑為負(fù)載型雙金屬納米顆粒，在有機(jī)溶劑中和攪拌條件下，利用光源照射將鄰苯二胺與反應(yīng)物醇直接光催化轉(zhuǎn)化為苯并咪唑及其衍生物；

所述的反應(yīng)物醇為一級(jí)芳香醇或一級(jí)脂肪醇；

所述的光催化劑為以Cu和Pt納米粒子為活性組分的負(fù)載型雙金屬催化劑，其中活性組分Cu的含量為0.25～5.0wt％,Pt的含量為0.25～5.0wt％，其余組分為氧化物載體。

進(jìn)一步，所述的氧化物載體為TiO₂、Nb₂O₅、ZrO₂、CeO₂、Ta₂O₅中的一種。

進(jìn)一步，所述的有機(jī)溶劑為三氟甲苯、乙腈、甲苯、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或幾種的任意混合物。

進(jìn)一步，所述的負(fù)載型雙金屬催化劑質(zhì)量與鄰苯二胺摩爾數(shù)之比為2～40:1(實(shí)施例中負(fù)載型雙金屬催化劑質(zhì)量與鄰苯二胺摩爾數(shù)之比分別為10:0.3，20:0.5，10:5，5:0.5，如果把鄰苯二胺摩爾數(shù)都看作1的話，負(fù)載型雙金屬催化劑質(zhì)量可在2～40之間選擇)，反應(yīng)物醇與鄰苯二胺的摩爾數(shù)之比為2～20:1。

進(jìn)一步，所述的鄰苯二胺為：

進(jìn)一步，所述的反應(yīng)物一級(jí)芳香醇為：

進(jìn)一步，所述的反應(yīng)物一級(jí)脂肪醇為：

本發(fā)明的制備方法是：

一種室溫下用負(fù)載型雙金屬催化劑制備苯并咪唑類化合物的方法，包括負(fù)載型雙金屬催化劑的制備和苯并咪唑類化合物的制備：

所述負(fù)載型雙金屬催化劑的制備方法包括以下步驟：