[發明專利]吡啶基銠催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201910369670.3
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN109970815B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 吉文欣;楚秀秀;張莎莎;馬玉龍
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: C07F15/00
• 分類號: C07F15/00;B01J31/20;B01J31/18;C07C53/08;C07C51/12
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1.一種吡啶基銠催化劑，其特征在于，所述吡啶基銠催化劑由含吡啶基的化合物與Rh₂(CO)₄X₂配位形成，其中，X為Cl或I，所述含吡啶基的化合物為2,2'-聯吡啶-3,3'-二羧酸，吡啶基銠催化劑的結構式如下：

2.一種如權利要求1所述吡啶基銠催化劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)稱取Rh₂(CO)₄X₂溶于CH₃OH溶液中得到溶液A，溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩爾濃度為0.004～0.01mol/L；

(2)按照摩爾比Rh₂(CO)₄X₂：含吡啶基的化合物＝1：2稱取含吡啶基的化合物，溶于CH₃OH中得到溶液B，溶液B中含吡啶基的化合物的摩爾濃度與溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩爾濃度相同；

(3)按照摩爾比Rh₂(CO)₄X₂：NaBPh₄＝1：2稱取NaBPh₄，溶于CH₃OH中得到溶液C，溶液C中NaBPh₄的摩爾濃度為溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩爾濃度的2倍；

(4)在攪拌狀態下，將溶液B逐滴滴入溶液A中，待溶液B滴完后，在室溫下繼續攪拌20～60min，得到混合液；

(5)將溶液C逐滴滴入步驟(4)的混合液中，待溶液C滴完后，在室溫下繼續攪拌20～60min；

(6)繼續攪拌混合溶液，并在攪拌狀態下逐滴加入無水乙醚，攪拌均勻后靜置20～30min后過濾，將過濾得到的固體用乙醚洗滌至少三次，然后真空干燥至溶劑完全揮發，得到吡啶基銠催化劑。

3.如權利要求2所述的吡啶基銠催化劑的制備方法，其特征在于，所述含吡啶基的化合物為2,2'-聯吡啶-3,3'-二羧酸。

4.如權利要求2所述的吡啶基銠催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩爾濃度為0.006mol/L。

5.如權利要求2所述的吡啶基銠催化劑的制備方法，其特征在于，所述步驟(6)中無水乙醚的加入量為混合液總體積的20～30％。

6.一種如權利要求1所述吡啶基銠催化劑的應用，其特征在于，將吡啶基銠催化劑用作甲醇羰基化制備醋酸過程中的催化劑，將吡啶基銠催化劑應用于甲醇羰基化制備醋酸的操作步驟為，按照各原料分別占原料總重量的百分比為：w(H₂O)0～8％、w(CH₃COOH)30～60％、w(CH₃I)8～16％、w(LiI)4％，w(CH₃OH)18～48％稱取各原料，將全部原料加入反應釜并攪拌均勻并加入0.07～0.1mmol吡啶基銠催化劑，設置反應釜攪拌轉速500rpm、溫度170～210℃，通過CO進行三次置換反應釜內空氣，最后通入2～4MPa CO壓力進行羰基化反應，反應60min后，待溫度冷卻，取樣，進行氣質分析。

7.如權利要求6所述的吡啶基銠催化劑的應用，其特征在于，各原料添加順序為：先將H₂O、CH₃COOH、CH₃OH加入反應釜中，再添加LiI、CH₃I，最后將吡啶基銠催化劑加入反應釜中。

8.如權利要求6所述的吡啶基銠催化劑的應用，其特征在于，所述甲醇羰基化制備醋酸過程，反應條件為：溫度200℃、3.5MPa CO反應壓力；各原料占原料總重量的百分比分別為：w(H₂O)6％、w(CH₃COOH)54％、w(CH₃I)12％、w(LiI)4％、w(CH₃OH)24％。