[發(fā)明專利]N;N;O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611059727.2
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106749430B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏學(xué)紅;華宇鵬;郭志強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: C07F19/00
• 分類號: C07F19/00;C07F3/02;B01J31/22;C07C29/14;C07C29/143;C07C33/22
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 張福增

本發(fā)明提供了一種N,N,O?三齒Mg/Li雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用。制備方法：1)制備N,N,O?三齒的胺基醇配體；2)在惰性氣體保護(hù)和冰水浴下，將等當(dāng)量的正丁基鋰逐滴滴加到胺基醇的乙醚溶液中，所得反應(yīng)液中滴加等當(dāng)量的二丁基鎂，反應(yīng)完畢后過濾，真空濃縮濾液，析出無色透明晶體即可。該催化劑制備方法簡便，條件要求低，使用廉價、低毒性的非過渡金屬鋰和鎂為催化活性金屬，對不同類型的醛、酮化合物還原制備相應(yīng)的一級和二級醇類化合物的Meerwein?Ponndorf?Verley(MPV)反應(yīng)具有較高選擇性和催化活性，該催化反應(yīng)時間短，產(chǎn)率高，有很好的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及雙金屬催化劑，具體涉及一種N,N,O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

一級和二級醇的選擇性合成是有機(jī)合成、制藥和食物香料工業(yè)等領(lǐng)域的一個重要轉(zhuǎn)化過程。Meerwein-Ponndorf-Verley(MPV)反應(yīng)被認(rèn)為是由醛、酮制備一級和二級醇的重要反應(yīng)之一，通常使用一個氫供體與強(qiáng)堿和催化劑的系統(tǒng)，而最主要的部分還是高效的催化劑。因此，開發(fā)新的和有效的催化反應(yīng)系統(tǒng)仍然是科研工作者努力的重點(diǎn)。MPV反應(yīng)通常使用主族金屬、過渡金屬、鑭系和錒系等金屬化合物作為催化劑，主要是單金屬的醇鹽，氧化物及其配合物等，而且催化劑存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易制備，催化劑活性不夠高，用量大，反應(yīng)時間長等不足。雙金屬化合物因其含有兩種金屬原子顯示出不同于其中任一單金屬前體的催化性能，被認(rèn)為是潛在的高效催化劑。金屬鋰和鎂通常作為低毒的金屬中心原子被廣泛用于催化劑的合成與應(yīng)用，而含Li/Mg的雙金屬化合物用于催化MPV反應(yīng)有望成為具有高活性、低毒性和可再生利用的新型催化劑，旨在為今后的工業(yè)應(yīng)用開發(fā)新技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種N,N,O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑及其制備方法，該催化劑合成簡便，反應(yīng)條件溫和，對選擇性合成一級和二級醇具有較高的催化活性。

本發(fā)明提供的一種N,N,O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑，其結(jié)構(gòu)式為：

式中：鋰原子與配體中的氧原子和兩個氮原子形成三配位結(jié)構(gòu)，而且形成兩個共用N-Li鍵的五元環(huán)；鎂原子分別與兩個配體中的氧原子和兩個丁基的碳原子形成四配位模式，并以Mg-O配位鍵形成二聚體構(gòu)型的分子結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明提供的一種N,N,O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)N,N,N′,N′-四甲基乙二胺(TMEDA)經(jīng)正丁基鋰鋰化后與環(huán)己酮加成，在酸性條件下水解后，水相用氫氧化鈉水溶液中和至弱堿性，再用無水乙醚萃取2-3次，有機(jī)相干燥后減壓蒸餾，收集中間無色餾分得到N,N,O-三齒的胺基醇配體；反應(yīng)式：

(2)在惰性氣體保護(hù)下，首先將等當(dāng)量的正丁基鋰逐滴滴加到N,N,O-三齒胺基醇配體的乙醚溶液中，攪拌1-2小時，然后在冰水浴中緩慢滴入等當(dāng)量的二丁基鎂試劑，恢復(fù)室溫攪拌2-4小時，反應(yīng)完畢后真空濃縮濾液，析出無色透明晶體，即為N,N,O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑，產(chǎn)率86-90％。反應(yīng)式：

該催化劑可在在醛、酮化合物還原制備相應(yīng)的一級、二級醇類化合物中的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明合成的催化劑制備過程簡單，原料易得，使用廉價、無毒的非過渡金屬鎂和鋰為催化活性金屬，反應(yīng)條件溫和，對醛、酮類化合物的MPV反應(yīng)有較高選擇性，能高效地合成相應(yīng)的醇類化合物，該催化反應(yīng)時間短，產(chǎn)率高，有很好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1本發(fā)明N,N,O-三齒Mg/Li雙金屬催化劑的單晶X射線結(jié)構(gòu)圖

具體實(shí)施方式：