[發明專利]一種天然核桃殼粉磺酸催化劑的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201911305499.6
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN111036298A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 熊興泉;廖旭
• 申請（專利權）人: 華僑大學
• 主分類號: B01J31/06
• 分類號: B01J31/06;C07C67/08;C07C69/157;C07C201/12;C07C205/22;C07C231/02;C07C233/05;C07C233/15;C07C233/07;C07C233/25
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 張松亭;姜謐

本發明公開了一種天然核桃殼粉磺酸催化劑的制備方法，包括如下步驟：(1)將天然核桃殼研磨成粉末狀，加入CH₂Cl₂攪拌均勻；(2)向步驟(1)所得的物料中逐滴滴入氯磺酸溶液，滴加完畢后于室溫下攪拌，然后用乙醇充分洗滌，最后在室溫下干燥，得到所述天然核桃殼粉磺酸催化劑。本發明合成的天然核桃殼粉磺酸催化劑，并將其在微波中成功用于催化醇、酚和胺的乙酰化反應，并且系列合成了酯、酰胺類化合物，與傳統試管反應相比，本發明的天然核桃殼粉磺酸催化劑容易制備，成本低，反應活性高，反應時間短，催化劑能快速分離且產物收率高的優點。

技術領域

本發明屬于有機催化合成技術領域，具體涉及一種天然核桃殼粉磺酸催化劑的制備方法及其應用。

背景技術

酯類和酰胺類化合物在醫藥、農藥的合成方面發揮著關鍵的作用，通過酯類或酰胺化反應，可以順利合成出廣泛應用在農業、工業、醫藥等方面的化合物。因此，研究酯類和酰胺類化合物的綠色合成具有極其重要的意義。在現有的合成方法中，產物收率不高，反應條件不綠色一直是普遍存在的問題；其次，部分催化劑都是有毒的且普遍價格昂貴；而且在這些類型反應中一般需要使用有機溶劑，甚至是無水有機溶劑，增加了實驗操作的繁瑣性、也為環境保護帶來了不小壓力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術缺陷，提供一種天然核桃殼粉磺酸催化劑的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種酯與酰胺類化合物的微波催化制備方法。

本發明采用異相催化，異相催化在有機合成中具有催化劑快速回收、及重復使用等優勢。此外本發明還利用了微波輔助加熱技術，微波加熱是物質在電磁場中由介質損耗引起的體積加熱，在高頻變換的微波能量場作用下，分子運動由原來雜亂無章的狀態變為有序的高頻振動，從而使分子動能轉變為熱能，其能量通過空間或媒介以電磁波的形式傳遞，實現分子水平上的攪拌，達到均勻加熱的目的，大大加速了反應的進行，從而降低了反應時間，提高了反應效率。

本發明的具體技術方案如下：

一種天然核桃殼粉磺酸催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)將天然核桃殼研磨成粉末狀，加入CH₂Cl₂攪拌均勻；

(2)在0℃，向步驟(1)所得的物料中逐滴滴入氯磺酸，滴加完畢后于室溫下攪拌4-6h，然后用乙醇充分洗滌，最后在室溫下干燥，得到所述天然核桃殼粉磺酸催化劑。

在本發明的一個優選實施方案中，所述天然核桃殼、CH₂Cl₂和氯磺酸的比例為8-12g∶23-35mL∶3-5mL。

本發明的另一技術方案如下：

一種酯與酰胺類化合物的微波催化制備方法，包括如下步驟：

A、將醇化合物/酚化合物/胺化合物、乙酸酐、上述制備方法所制備的天然核桃殼粉磺酸催化劑和磁子混合后，置于微波反應器中進行反應；

B、將步驟A所得的物料經離心、旋蒸和柱色譜分離純化，即得相應的酯類化合物或酰胺類化合物；

上述醇化合物的結構式為其中R¹為氫、2-氯或4-氯；

上述酚化合物的結構式為其中R²為2-氯、4-溴、4-硝基或萘基；

上述胺化合物的結構式為R³-NH₂，其中R³為氫、2-氯、2-硝基、苯甲基、4-甲氧基或4-甲基；

所制得的相應的酯類化合物的結構式為或所制得的相應的酰胺化合物的結構式為R³-NHAc。