[發明專利]一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201911036096.6
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110801858B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 肖福魁;趙寧;雒京;李楓;王峰;李磊
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所
• 主分類號: B01J29/03
• 分類號: B01J29/03;C07B41/06;C07B41/08;C07C45/36;C07C51/265;C07C201/12;C07C49/675;C07C49/67;C07C49/786;C07C47/54;C07C63/06;C07C63/16;C07C63/24;C07C
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 趙禛

本發明公開了一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑及其制備方法和應用,屬于催化劑技術領域，所述催化劑的活性組分為四氧化三鈷、或者氧化銅單一金屬氧化物、或者四氧化三和鈷氧化銅組成的復合型氧化物。該方法采用硅基介孔分子篩硬模板劑，將金屬氧化物填充進入分子篩孔道，隨后在較低溫度下除去硬模板劑，得到具有高比表面積的金屬氧化物。與共沉淀法，溶膠凝膠法等方法制備的金屬氧化物相比，采用該法制備的金屬氧化物比表面積得到顯著提高。制備得到的高比表面積金屬氧化物可用于低溫下芐基化合物的液相氧化反應。本發明具有成本低，芐基化合物轉化率高，對應的羰基化合物選擇性高，反應條件溫和，穩定性好，催化劑易于分離的優點。

技術領域

本發明屬于催化劑技術領域，具體涉及的是一種催化芐基化合物氧化制備羰基化合物的催化劑及其制備方法和應用。

背景技術

近年來，將價格較低且容易獲得的有機化合物通過氧化轉化為高附加值產物受到了越來越多的關注。其中，將芐基sp³雜化的C-H鍵進行氧化制備相應的羰基化合物是一類重要的反應，其產物被廣泛應用于農藥，染料，醫藥等行業。

關于芐基sp³雜化C-H鍵的氧化，常使用化學計量比的固體或液體氧化劑，如含高價鉻氧化劑、高碘酸鈉、高錳酸鉀、叔丁基過氧化氫等，但是這些氧化劑對環境不友好，同時價格昂貴。與之相比，氧氣、空氣等氣體氧化劑由于其具有廉價豐富，方便易得，對環境友好，無需進行氧化劑分離等優點，具有很好的應用前景。但是，分子氧與上述液態或氣態氧化劑相比較為穩定，氧化能力較弱，同時芐基sp³雜化C-H鍵具有一定惰性，因此使用氣態氧化劑氧化芐基sp³雜化C-H鍵時，往往需要催化劑加速反應的進行。

均相催化劑，如N-羥基鄰苯二甲酰亞胺、金屬有機配合物等已被用于催化芐基sp³雜化C-H鍵的氧化，其中部分均相催化劑具有較高的反應活性。但是，均相催化過程仍存在催化劑分離困難，難于重復使用等不足。因此，使用高效廉價的非均相催化劑進行芐基sp³雜化C-H鍵的氧化是十分必要的。