[發(fā)明專利]一種丙烯醛縮醛/苯胺反應(yīng)制備喹啉衍生物的催化劑及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811200936.3 | 申請日: | 2018-09-30 |
| 公開(公告)號: | CN109331862A | 公開(公告)日: | 2019-02-15 |
| 發(fā)明(設(shè)計)人: | 李安;晁自勝;周從山;楊濤;李立軍;楊贊;謝軍;武鵠 | 申請(專利權(quán))人: | 湖南理工學(xué)院 |
| 主分類號: | B01J29/12 | 分類號: | B01J29/12;B01J29/14;B01J29/46;B01J29/76;C07D215/04 |
| 代理公司: | 暫無信息 | 代理人: | 暫無信息 |
| 地址: | 414000 湖南*** | 國省代碼: | 湖南;43 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 無機(jī)多孔材料 催化劑 丙烯醛縮 活性金屬 石墨烯 分子篩 復(fù)合載體 制備喹啉衍生物 喹啉類衍生物 石墨烯改性 喹啉衍生物 苯胺縮合 活性基團(tuán) 孔徑分布 醛轉(zhuǎn)化率 負(fù)載量 苯胺 層間 富含 改性 收率 水熱 修飾 制備 | ||
本發(fā)明提供了一種丙烯醛縮醛/苯胺縮合制喹啉衍生物的催化劑,所述催化劑由石墨烯改性的分子篩無機(jī)多孔材料復(fù)合載體和雙元活性金屬組分組成;所述分子篩無機(jī)多孔材料為HZSM?5、HY、USY、HBeta中的一種或多種;所述雙元活性金屬組分為Mg、Co、Ag、Cr、Ni、Mn、Cu、Zn和Fe中的任意兩種。本發(fā)明創(chuàng)造性的采用石墨烯對無機(jī)多孔材料進(jìn)行改性從而獲得一種復(fù)合載體,通過水熱方法將石墨烯插入到無機(jī)多孔材料的層間,一方面提高了其比表面積、并改善了其孔徑分布,另一方面,石墨烯修飾后的載體由于富含多種活性基團(tuán),在一定程度上提高了活性金屬的負(fù)載量和負(fù)載強(qiáng)度,提高了催化劑的性能,丙烯醛縮醛轉(zhuǎn)化率和喹啉類衍生物收率可分別高達(dá)100%和74%以上。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于化工催化技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種丙烯醛縮醛/苯胺反應(yīng)制備喹啉衍生物的催化劑及其制備方法。
背景技術(shù)
喹啉類化合物是一類極其重要的含氮雜環(huán)化合物,它們在合成染料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、抗氧化劑、萃取劑、飼料添加劑和緩蝕劑等化工領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。特別是近年來,世界上開發(fā)出許多以喹啉類化合物為主要成分的新型藥物,如抗腫瘤類、抗瘧類、治療哮喘類、抗菌消炎類以及高血壓類等藥物;此外,喹啉類化合物可以合成酸性染料黃3和直接黃等黃色染料,以及通過氧化反應(yīng)得到煙酸;并且喹啉類化合物還可用于制備具有獨(dú)特電性能和光性能的納米結(jié)構(gòu)/介孔結(jié)構(gòu)的有機(jī)功能材料,如通過8-羥基喹啉和脂肪酸鐵鹽可制備成感熱材料。
目前,工業(yè)上是采用化學(xué)合成路線來生產(chǎn)喹啉類化合物;已經(jīng)發(fā)展起來的合成路線主要包括液相合成法和氣相合成法。液相合成法主要有:1)Skraup法:此法是最早開發(fā)和使用最長久的方法,是將苯胺、甘油和氧化劑(如三氯化鐵、硝基苯或五氧化二砷等)置于濃硫酸中共同加熱反應(yīng)以獲得喹啉;但該法存在反應(yīng)周期長、能耗大、使用的強(qiáng)酸腐蝕性強(qiáng)和嚴(yán)重污染環(huán)境等問題,難以用于大規(guī)模生產(chǎn);2)Doebner-Von Miller法:該法是將芳胺與醛類/α,β-不飽和醛在氧化劑和酸性條件下進(jìn)行加熱反應(yīng)而生成相應(yīng)的取代喹啉類化合物,如4-甲基喹啉和2-苯基-4-羧基喹啉等;3)Conrad-Limpach法:該法主要是將芳胺與β-酮酯在酸催化和加熱條件下合成喹啉類化合物;4)Combes法:該法主要是將芳胺與β-二羰基化合物在酸催化和加熱條件下發(fā)生縮合而生成喹啉類化合物;通過該法可以合成烷基取代的羥基喹啉、乙酯基羥基喹啉和其他羥基喹啉等化合物;5)Friedlander法:該法主要是將鄰氨基苯甲醛/酮與含有亞甲基酮結(jié)構(gòu)的化合物在酸/堿性條件下進(jìn)行反應(yīng)而獲得各種取代位的喹啉類化合物;6)Povarov法:該法主要是通過芳基胺、醛和炔反應(yīng)而生成多樣性的喹啉環(huán)衍生物;7)Pfitzinger法:該法主要是通過吲哚滿二酮(靛紅)與甲基或亞甲基酮在親核試劑(通常是氫氧化鈉)的誘導(dǎo)下合成喹啉類化合物;8)其他液相合成方法:如使用芳胺和鹵代炔通過親電環(huán)化、芳構(gòu)化反應(yīng)獲得3-鹵素/硫取代的喹啉;以及采用2-(氨基甲基)苯胺與芳基酮在氧氣氛圍下反應(yīng)獲得2-芳基喹啉產(chǎn)物等。上述液相催化反應(yīng)法是目前喹啉化合物工業(yè)化生產(chǎn)使用最多的方法;然而此法卻存在諸多難以避免的缺點(diǎn),其主要表現(xiàn)在:反應(yīng)過程中使用大量的有機(jī)溶劑、反應(yīng)周期長、操作過程繁瑣步驟多、目標(biāo)產(chǎn)物收率有待提高;催化劑為具有很大腐蝕性的強(qiáng)酸或價格昂貴且毒性較大的貴金屬絡(luò)合物、反應(yīng)條件苛刻(如有些需要高壓反應(yīng)條件)、反應(yīng)后催化劑難以分離回收和產(chǎn)生污染環(huán)境的廢液等。因此,面對日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和越來越旺盛的喹啉類化合物市場需求,開發(fā)具有綠色環(huán)保清潔安全生產(chǎn)特性的制備喹啉化合物工藝成為必然。
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