[發明專利]一種含氮交聯聚合物負載納米金催化劑及其制備和在水介質中醇選擇性氧化反應中的應用

有效

• 申請號: 201610304286.1
• 申請日: 2016-05-09
• 公開（公告）號: CN107349960B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 黃家輝;王奐;史元元
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07C27/00;C07C51/255;C07C63/06;C07C67/40;C07C69/78;C07C45/38;C07C47/54
• 代理公司: 21002 沈陽科苑專利商標代理有限公司
• 代理人: 馬馳

1.一種含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑，其特征在于：含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑為含氮交聯聚合物與三價金化合物溶液配位后經還原劑還原所得的復合物；所述的含氮交聯聚合物為二乙烯基苯類單體與含氮乙烯基雜環類單體的交聯共聚物；

其中，所述的二乙烯基苯類單體為式（I）結構式所示的化合物，含氮乙烯基雜環類單體為式（II）：

式（I）；

式（I）中，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，R₁為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₂為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₃為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₄為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₅為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₁、R₂、R₃、R₄和R₅相同或不同，且至少有一個為乙烯基；

式（II）；

式（II）中，R₆為乙烯基，R₇為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₈為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₉為氫、碳原子數為1至4的烷基或乙烯基，R₇、R₈和R₉相同或不同；

所述的金納米粒子尺寸范圍為0.5~12 nm。

2.如權利要求1所述的含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑，其特征在于，所述的含氮交聯聚合物中二乙烯基苯類單體與含氮乙烯基雜環類單體的摩爾比為1~10:1。

3.如權利要求1所述的含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑，其特征在于，所述的三價金化合物溶液為三氯化金或四氯金酸的甲醇溶液。

4.如權利要求1所述的含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑，其特征在于，所述的三價金化合物與聚合物投料質量比為0.5~40:100。

5.如權利要求1～4任一項所述的含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑的制備方法，包括步驟：按所述的三價金化合物與含氮交聯聚合物的質量比，將含氮交聯聚合物浸入含有三價金化合物的甲醇溶液并劇烈攪拌8~24小時，金離子與含氮交聯聚合物中的氮發生配位反應得到的固體浸入按所述的三價金化合物與還原劑的摩爾比配制的還原劑的甲醇溶液中，劇烈攪拌6~24小時，制得含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑。

6.一種在水介質中選擇性氧化醇的方法，包括在水介質中加入催化劑、加入或不加入堿性化合物，在含氧氣體存在下進行醇類的氧化反應，其特征在于：所述的催化劑為權利要求1～4任一項所述的含氮交聯聚合物負載金納米粒子催化劑，氧化反應的溫度為20～100℃，氧化反應的時間為2小時～30小時。

7.如權利要求6所述的在水介質中選擇性氧化醇的方法，其特征在于，所述的氧化反應中各原料的摩爾比組成為：

醇 1；

催化劑中以金計 0.0005~0.1；

堿性化合物 0~10；

含氧氣體 適量。

8.如權利要求6所述的在水介質中選擇性氧化醇的方法，其特征在于，所述的含氧氣體為氧氣或空氣。

9.如權利要求6所述的在水介質中選擇性氧化醇的方法，其特征在于，所述的醇選自苯甲醇、鄰甲基苯甲醇、間甲基苯甲醇、對甲基苯甲醇、鄰乙基苯甲醇、間乙基苯甲醇、對乙基苯甲醇、苯乙醇、鄰甲基苯乙醇、間甲基苯乙醇、對甲基苯乙醇、鄰乙基苯乙醇、間乙基苯乙醇、對乙基苯乙醇、鄰叔丁基苯甲醇、間叔丁基苯甲醇、對叔丁基苯甲醇、鄰叔丁基苯乙醇、間叔丁基苯乙醇、對叔丁基苯乙醇、鄰硝基苯甲醇、間硝基苯甲醇、對硝基苯甲醇、鄰硝基苯乙醇、間硝基苯乙醇、對硝基苯乙醇、1-辛醇中的一種。