[發(fā)明專利]一種雙(N-(4-羧基)苯基)苝酰亞胺鋅配合物催化劑的制備方法及其用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910149097.5
• 申請(qǐng)日: 2019-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN109824705B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范傳剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濱州學(xué)院
• 主分類號(hào): C07F3/06
• 分類號(hào): C07F3/06;B01J31/22;C07D317/36
• 代理公司: 青島致嘉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李浩成

本發(fā)明公開了一種雙(N?(4?羧基)苯基)苝酰亞胺鋅配合物催化劑的制備方法，該種方法將醋酸鋅、雙(N?(4?羧基)苯基)苝酰亞胺、三乙胺、水、N,N’?二甲基亞酰胺置于燒杯中反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，過濾、濾液緩慢揮發(fā)，得到雙(N?(4?羧基)苯基)苝酰亞胺鋅配合物催化劑的晶體。本發(fā)明方法具有反應(yīng)過程簡(jiǎn)單，得到的產(chǎn)品純度高，后處理簡(jiǎn)單。在常壓條件下二氧化碳環(huán)加成反應(yīng)中，轉(zhuǎn)化率高達(dá)97.5%，選擇性高達(dá)97.9%。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑材料制備技術(shù)領(lǐng)域，其中涉及到一種雙(N-(4-羧基)苯基)苝酰亞胺鋅配合物催化劑的制備技術(shù)。

技術(shù)背景

金屬有機(jī)配合物是由有機(jī)配體和金屬離子或團(tuán)簇通過配位鍵自組裝形成的具有分子內(nèi)孔隙的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化材料。金屬有機(jī)配合物中具有豐富的金屬活性位點(diǎn)組成，決定了其具有強(qiáng)的路易斯酸性和較強(qiáng)的氧化性，因此在許多有機(jī)催化反應(yīng)中金屬有機(jī)配合物表現(xiàn)出優(yōu)異的催化特性。已經(jīng)被大量的文獻(xiàn)報(bào)道(Jiang,et al.,Coord.Chem.Rev.2018,362,1-23)。目前金屬有機(jī)配合物催化合成化學(xué)已成為金屬有機(jī)框架科學(xué)領(lǐng)域中最有前景的研究方向之一，受到化學(xué)家的廣泛關(guān)注。

同時(shí)，眾所周知，二氧化碳的過度排放導(dǎo)致了全球變暖。因此二氧化碳的催化轉(zhuǎn)化成為化學(xué)家們關(guān)注的焦點(diǎn)領(lǐng)域。其中，二氧化碳催化轉(zhuǎn)化生成環(huán)狀碳酸酯的反應(yīng)是最為成功的路線之一。然而，目前的催化體系存在著使用高溫高壓或溶劑等缺點(diǎn)，進(jìn)而造成了不便于工業(yè)化問題(KoriA.Andrea,et al,Inorg.Chem.2018,57,13494-13504；EszterFazekas,et al,Dalton Trans.,2018,47,13106-13112)。因此，從環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的角度考慮，開發(fā)更加綠色的催化劑仍然具有重要的意義。

基于以上文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)綠色化學(xué)的發(fā)展理念,設(shè)計(jì)一個(gè)常壓條件下二氧化碳環(huán)加成生成環(huán)狀碳酸酯的環(huán)境友好金屬有機(jī)配合物高效催化體系是十分必要的。

通過檢索，尚未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明申請(qǐng)相關(guān)的公開專利文獻(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本項(xiàng)發(fā)明的目的是解決高壓下催化轉(zhuǎn)化二氧化碳環(huán)加成反應(yīng)中反應(yīng)壓力過大、催化劑用量較大等問題。提供一種合成金屬有機(jī)配合物催化劑的制備方法，以期在二氧化碳環(huán)加成反應(yīng)中起到催化的作用，達(dá)到常壓條件下實(shí)現(xiàn)二氧化碳環(huán)加成的目標(biāo)。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路如下：

1.將無(wú)機(jī)鋅鹽與雙(N-(4-羧基)苯基)苝酰亞胺反應(yīng)構(gòu)筑新的金屬有機(jī)配合物，從而金屬離子可以起到催化中心作用；

2.將具有金屬鋅有機(jī)配合物催化劑應(yīng)用于二氧化碳的環(huán)加成反應(yīng)中，實(shí)現(xiàn)常壓下二氧化碳高轉(zhuǎn)化率高選擇性得到環(huán)狀碳酸酯的目標(biāo)。

這類催化劑的結(jié)構(gòu)信息通過如下方法獲得的：

通過常規(guī)的溶劑熱法合成得到金屬有機(jī)配合物，具體的描述實(shí)驗(yàn)方法如下：

首先利用苝酰亞胺與對(duì)氨基苯甲酸反應(yīng)在乙酸條件下回流合成了本發(fā)明中的有機(jī)配體雙(N-(4-羧基)苯基)苝酰亞胺。然后在一個(gè)潔凈的水熱反應(yīng)釜中中依次加入雙(N-(4-羧基)苯基)苝酰亞胺(3～6mmol)，三乙胺(5～13mmol)，Zn(OAc)₂(2～7mmol)，水(8～15mL)以及N,N’-二甲基亞酰胺(2～5mL)，強(qiáng)烈攪拌2～5h，然后裝入不銹鋼反應(yīng)釜中，升溫至90～120℃，反應(yīng)72h～96h，反應(yīng)完畢后冷卻至室溫，得到黑紅色物質(zhì)。產(chǎn)率約32～58％。

產(chǎn)品通過單晶衍射，粉末X射線衍射進(jìn)行表征，得到關(guān)于雙(N-(4-羧基)苯基)苝酰亞胺鋅配合物的準(zhǔn)確信息。具體的結(jié)果如下：