[發明專利]一種用于含氮稠雜環化合物合成的催化劑的制備方法

有效

• 申請號: 202010168764.7
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111346633B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 樊紅莉;李風海;郭明晰;郭倩倩
• 申請（專利權）人: 菏澤學院
• 主分類號: B01J23/42
• 分類號: B01J23/42;B01J37/03
• 代理公司: 西安匯恩知識產權代理事務所(普通合伙) 61244
• 代理人: 張燕

本發明公開了一種用于含氮稠雜環化合物合成的催化劑的制備方法，包括：將一氧化鈦粉末加入至蒸餾水中攪拌均勻，然后加入聚乙烯吡咯烷酮持續攪拌至形成均一的懸濁液；將氯化鉑加入至懸濁液中，攪拌均勻，并且緩慢滴加稀堿液直至不再產生沉淀，得到混合懸濁液；將混合懸濁液過濾，得到混合沉淀，然后將混合沉淀放入模具恒溫加壓反應1?3h，得到預制塊；將預制塊放入無氧乙醇中浸泡20?30min，加熱浸泡10?20min，取出后洗滌得到預制催化劑；將預制催化劑浸泡至稀鈦醇液中，取出后在恒溫氮氣環境下烘干，得到固體催化劑。本發明解決了氮稠雜環合成工藝中的催化劑難以分離的問題，利用固體催化劑與產物自身狀態的不同，實現催化劑的快速分離。

技術領域

本發明屬于化工領域，具體涉及一種用于含氮稠雜環化合物合成的催化劑的制備方法。

背景技術

含氮稠雜環化合物在藥物和高級材料工業中有廣泛的應用，因此，各種含氮稠雜環的合成已經成為有機合成工作者關注的熱點。在過去，傳統的合成含氮稠雜環的方法往往需要苛刻的反應條件，但隨著過渡金屬催化反應的發展，已經開發出許多簡單有效的合成含氮稠雜環的方法。其中，Cu或Pd催化的偶合反應和過渡金屬催化的碳氫鍵活化反應，作為構造碳碳和碳-雜原子鍵的兩種有效方案，已廣泛用于含氮稠雜環的合成。

然而，目前的含氮稠雜環的制備工藝以均相催化劑為主，該類催化劑雖然能夠起到了良好的催化效果，但是反應結束后，均相催化劑與反應產物混合，分離極其困難。

發明內容

針對現有技術中的問題，本發明提供一種用于含氮稠雜環化合物合成的催化劑的制備方法，解決了氮稠雜環工藝中的催化劑難以分離的問題，利用固體催化劑與反應產物本身的不同狀態，能夠利用物理方法快速分離。

為實現以上技術目的，本發明的技術方案是：

一種用于含氮稠雜環化合物合成的催化劑的制備方法，包括如下步驟：

步驟1，將一氧化鈦粉末加入蒸餾水中攪拌均勻，然后加入聚乙烯吡咯烷酮持續攪拌至形成均一的懸濁液；一氧化鈦在蒸餾水中的濃度為100-200g/L，攪拌的速度為1000-2000r/min，聚乙烯吡咯烷酮的加入量為120-140g/L；

進一步的，蒸餾水采用無氧蒸餾水；

再進一步的，無氧蒸餾水的制備方法，包括如下步驟：步驟a，將蒸餾水加入至反應釜中并采用氮氣吹掃形成氮氣氛圍，氮氣吹掃速度為10-20mL/min；步驟b，加熱反應釜，將蒸餾水轉化為水蒸氣，形成水蒸氣、氧氣與氮氣的共混氣體，加熱溫度為100-120℃；步驟c，將共混氣體噴灑至氮氣氛圍的冷卻反應釜中，經冷卻凝結處理后，水蒸氣冷卻轉化為蒸餾水，并通過冷卻反應釜的底部排出，氧氣和氮氣的混合氣體經由冷卻反應釜上部排出，冷卻溫度為70-85℃；

上述的混合氣體通過還原過濾裝置將氧氣過濾吸收，并將處理后的氮氣回流至反應釜中，實現了氮氣的回流效果。

步驟2，將氯化鉑加入至懸濁液中，攪拌均勻，并且緩慢滴加稀堿液直至不再產生沉淀，得到混合懸濁液，氯化鉑的加入量是一氧化鈦粉末的80-150％，緩慢滴加的速度為1-3mL/min，稀堿液采用pH為8的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液；

步驟3，將混合懸濁液過濾，得到混合沉淀，然后將混合沉淀放入模具恒溫加壓反應1-3h，得到預制塊；恒溫加壓反應在氮氣氛圍下進行，所述恒溫加壓反應的壓力為2-3MPa，溫度為100-120℃；

步驟4，將預制塊放入無氧乙醇中浸泡20-30min，加熱浸泡10-20min，取出后洗滌得到預制催化劑；加熱浸泡的溫度為40-60℃；

步驟5，將預制催化劑浸泡至稀鈦醇液中，取出后在恒溫氮氣環境下烘干，得到固體催化劑。稀鈦醇液以鈦酸四丁酯為鈦源，以無氧乙醇為溶劑，且鈦酸四丁酯在無氧乙醇中的濃度為5-10g/L；恒溫氮氣環境的溫度為100-130℃，鈦醇液中采用無氧乙醇。