[發明專利]一種用于亞胺合成的微介孔氧化鈰催化劑的制備方法

在審

• 申請號: 202011165885.2
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112275274A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 湯清虎;趙培正;房格;李媛怡
• 申請（專利權）人: 河南師范大學
• 主分類號: B01J23/10
• 分類號: B01J23/10;B01J35/10;B01J37/00;B01J37/08;C07C249/02;C07C251/24
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙) 41139
• 代理人: 路寬

1.一種用于亞胺合成的微介孔氧化鈰催化劑的制備方法，其特征在于具體過程為：將硝酸鈰、模板劑P123、濃硝酸和正丁醇混合后形成透明溶膠，并將該透明溶膠置于95~120℃烘箱中干燥2~6小時得到固體凝膠，其中模板劑P123為平均分子質量5800的聚環氧乙烷-聚環氧丙烷-聚環氧乙烷三嵌段共聚物；再將得到的固體凝膠放入索氏脂肪提取器中，以無水乙醇為提取劑連續抽提6~12小時，以脫除固體凝膠中的有機模板劑；然后將得到的固體產物在50~80℃真空干燥過夜，再置于馬弗爐中以0.5~2℃/min的升溫速率經程序升溫至250~450℃煅燒，最終制得微介孔氧化鈰催化劑，該氧化鈰催化劑的比表面積為180~220m²/g，能夠用于在常壓空氣氣氛、60~90℃條件下催化以空氣為氧化劑的醇類化合物與胺類化合物氧化偶聯反應合成亞胺類化合物。

2.根據權利要求1所述的用于亞胺合成的微介孔氧化鈰催化劑的制備方法，其特征在于：所述透明溶膠中含0.01~0.02mol的硝酸鈰、2.04×10^-4~4.08×10^-4 mol的模板劑P123、0.032~0.038mol的HNO₃和0.188~0.27mol的正丁醇，選用上述摩爾配比用于使得模板劑P123能夠在濃硝酸和正丁醇混合溶液中形成膠束，同時使得加入的硝酸鈰完全溶解并形成透明溶膠。

3.根據權利要求1所述的用于亞胺合成的微介孔氧化鈰催化劑的制備方法，其特征在于：所述濃硝酸為質量百分含量65%~68%的硝酸，所述硝酸鈰為六水合硝酸鈰。

4.根據權利要求1所述的用于亞胺合成的微介孔氧化鈰催化劑的制備方法，其特征在于：所述固體凝膠中的模板劑采用索氏提取法脫除，并選用無水乙醇作為提取劑，用于避免500℃以上高溫煅燒脫除模板劑造成氧化鈰催化劑的孔道坍塌和比表面積降低。

5.根據權利要求1所述的用于亞胺合成的微介孔氧化鈰催化劑的制備方法，其特征在于具體步驟為：稱取3.45×10^-4mol模板劑P123于250mL燒杯中，加入含有0.032mol HNO₃的濃硝酸和0.188mol正丁醇，在室溫下不斷攪拌并適度加熱至35℃以下使其完全溶解；稱取0.02mol六水合硝酸鈰加入以上混合液中，不斷攪拌并適度加熱至35℃以下使其形成透明溶膠，之后將該透明溶膠置于120℃鼓風干燥烘箱中反應5小時；將得到的固體粉末放入索氏脂肪提取器中，以無水乙醇為提取劑連續抽提12小時；將脫除模板劑的固體在60℃真空干燥過夜后放入馬弗爐中按下述程序升溫煅燒：先將固體加熱到150℃保持12小時，而后加熱到250℃保持4小時，之后加熱到350℃保持3小時，最后加熱到450℃保持1小時，整個過程的升溫速率均為1℃/min，最終制得微介孔氧化鈰催化劑，其總比表面積為188m²/g，微孔表面積為95m²/g；在常壓空氣氣氛、反應溫度80℃、苯胺1mmol、苯甲醇0.5mmol、微介孔氧化鈰催化劑0.1g、甲苯1mL、反應時間1小時的條件下，苯甲醇的轉化率為100%，亞胺的產率達95.2%，且氧化鈰催化劑循環使用5次以上活性未發生降低。