[發明專利]一種磁性固體磺酸負載胺基催化劑的復合磁性催化劑的制備和應用

有效

• 申請號: 201810204038.9
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108435248B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 周鵬鑫;宋靖靖;張鵬兵;張哲;霍淑慧
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: B01J31/02
• 分類號: B01J31/02;B01J31/28;C07C253/30;C07C255/41;C07C255/35;C07C255/37;C07C255/36;C07C255/34;C07D307/54;C07B37/00
• 代理公司: 蘭州智和專利代理事務所(普通合伙) 62201
• 代理人: 張英荷

1.一種用于Knoevenagel縮合反應的磁性固體磺酸負載二元胺的復合磁性催化劑的制備方法，其特征在于：包括以下工藝步驟:

（1）巰基修飾的四氧化三鐵Fe₃O₄@SiO₂-SH的制備：先將結構導向劑十六烷基三甲基溴化銨分散于無水乙醇-濃氨水的混合溶液中，再加入Fe₃O₄磁性微粒，超聲10~15分鐘，然后加入去離子水，在劇烈攪拌下加入正硅酸乙酯和（3-巰基丙基）-三甲氧基硅烷，劇烈攪拌4~6小時，通過外置磁鐵分離收集產物，反復用乙醇和去離子水洗滌以除去溶解的雜質，最后用丙酮回流除去結構導向劑，真空干燥，得經硅膠層和巰基層包覆的Fe₃O₄微粒——Fe₃O₄@SiO₂-SH；Fe₃O₄磁性微粒與正硅酸四乙酯的質量比為1:6~1:8，Fe₃O₄磁性微粒與（3-巰基丙基）-三甲氧基硅烷的質量比為1: 1.5~1:2；

（2）磁性固體磺酸Fe₃O₄@SiO₂-SO₃H的制備：將上述制備的巰基修飾的四氧化三鐵Fe₃O₄@SiO₂-SH分散于27~30wt.％雙氧水中，在常溫下氧化20~24h，再于0.1~0.2MH₂SO₄溶液中進一步氧化1~2h，分離，干燥，得到磁性固體磺酸Fe₃O₄@SiO₂-SO₃H；

（3）復合磁性催化劑MSA/A的制備：將磁性固體磺酸Fe₃O₄@SiO₂-SO₃H分散在二氯甲烷中，加入胺基催化劑，在室溫下攪拌0.5~1h后分離出固體，干燥，得到復合磁性催化劑MSA/A；胺基催化劑為N,N'-二甲基-1,2-乙二胺、N¹,N¹,N²,N²-四甲基乙烷-1,2-二胺、4-二甲基氨基吡啶、三乙胺。

2.如權利要求1所述一種用于Knoevenagel縮合反應的磁性固體磺酸負載二元胺的復合磁性催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，無水乙醇-濃氨水的混合溶液中，無水乙醇與濃氨水的體積比為65:1~70:1。

3.如權利要求1所述一種用于Knoevenagel縮合反應的磁性固體磺酸負載二元胺的復合磁性催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，Fe₃O₄磁性微粒與結構導向劑十六烷基三甲基溴化銨的質量比為1: 0.5~1:1。

4.如權利要求1所述一種用于Knoevenagel縮合反應的磁性固體磺酸負載二元胺的復合磁性催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，無水乙醇-濃氨水的混合溶液與超聲10~15分鐘后加入的去離子水的體積比為1:1~1:1.5。

5.如權利要求1所述一種用于Knoevenagel縮合反應的磁性固體磺酸負載二元胺的復合磁性催化劑的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，胺基催化劑與磁性固體磺酸Fe₃O₄@SiO₂-SO₃H 的摩爾比為1:1~1:1.2。

6.一種如權利要求1所述方法制備的磁性固體磺酸負載二元胺的復合磁性催化劑在催化醛與亞甲基的Knoevenagel縮合反應中的應用。