[發(fā)明專利]一種金屬二唑基離子催化劑的合成方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110985821.5
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113754652A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高子豪;王富民;張旭斌
• 申請（專利權(quán)）人: 河北美邦工程科技股份有限公司
• 主分類號: C07D417/12
• 分類號: C07D417/12;C07F1/08;C07F3/06;C07F15/02;B01J31/22;C07C17/08;C07C21/06
• 代理公司: 義烏市宏創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33320
• 代理人: 沈漢飛

該發(fā)明涉及高活性催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體關(guān)于一種金屬二唑基離子催化劑的合成方法；該發(fā)明的一種金屬二唑基離子催化劑的合成方法中通過邁克爾加成反應(yīng)，得到含有丙基胺的雜環(huán)化合物，進(jìn)一步與含有兩個羧基的金屬羧酸鹽進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，將金屬離子結(jié)合在一起，得到金屬二唑基離子催化劑，有效地避免催化劑的失活，實現(xiàn)了高活性和高穩(wěn)定性催化。

技術(shù)領(lǐng)域

該發(fā)明涉及高活性催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種金屬二唑基離子催化劑的合成方法。

背景技術(shù)

聚氯乙烯(Polyvinyl chloride)，英文簡稱PVC，是氯乙烯單體(VCM)在 過氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而 成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹脂。在我國PVC 行業(yè)中，氯乙烯單體生產(chǎn)以乙炔法為主，其產(chǎn)能約占總產(chǎn)能的80％左右。然而， 現(xiàn)有合成氯乙烯所用的催化劑為氯化汞、以金屬氯化物為活性組分的無汞氯化物。 由于氯化汞會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，且利用其合成得到的聚氯乙烯中含有少量 汞而限制了聚氯乙烯的應(yīng)用。因此使催化劑向低汞化、無汞化方向發(fā)展，控制并 逐步消除汞污染，尋找合成氯乙烯的清潔催化劑及工藝路線，是目前氯堿行業(yè)急 需解決的難題。

ZL02808687.2中報道了氫-雙(螯合)硼酸化合物和堿金屬-雙(螯合)硼酸鹽 的制備方法，該專利中雙(螯合)硼酸化合物是硼酸或三氧化二硼與二羧酸有機(jī)化 合物反應(yīng)制備的。CN103113242B中報道了功能化氯化膽堿離子液體、其制備 方法及其在電化學(xué)儲能器件中的應(yīng)用，其陰離子主要是Cl-、Br-、BF4-等，該 離子液體應(yīng)用于鋰離子電池和電容器領(lǐng)域。

CN202011171467.4供一種含噻二唑結(jié)構(gòu)螯合硼離子液體，所述的離子液體 是以膽堿為陽離子，以噻二唑甘油螯合硼酸酯為陰離子制備的。所述的陰離子噻 二唑甘油螯合硼酸酯是將2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑與甘油反應(yīng)，然后再與硼酸 反應(yīng)制備而成的。發(fā)明還提供所述的含噻二唑結(jié)構(gòu)螯合硼離子液體的應(yīng)用，是將 該離子液體溶于聚乙二醇基礎(chǔ)油中制成潤滑劑組合物。本發(fā)明提供含噻二唑結(jié)構(gòu) 螯合硼離子液體，含該離子液體的聚乙二醇潤滑劑組合物具有良好的抗腐蝕性能 和良好的抗磨性能、減摩性能。

然而，現(xiàn)有技術(shù)僅采用離子液在載體的作用下與金屬離子進(jìn)行反應(yīng)，離子液 體具有飽和蒸汽壓極低、熱穩(wěn)定性好、金屬化合物溶解性好、結(jié)構(gòu)和功能可調(diào)性 等優(yōu)點，為乙炔氫氯化氣液反應(yīng)的發(fā)展開辟了一條新的路徑。將不同的非汞金屬 催化劑溶于咪唑類和吡啶類常規(guī)離子液體來進(jìn)行反應(yīng)，其所用離子液體以咪唑環(huán) 和吡啶環(huán)為陽離子，以氯離子、溴離子、六氟磷酸根或四氟硼酸根為陰離子，但 是這兩類離子液體從轉(zhuǎn)化率來看都比較低，與工業(yè)反應(yīng)還有一定的差距。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，公開了一種金屬二唑基離子催化劑 的合成方法，屬于高活性催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明使用的催化劑與常規(guī)離子 液體為介質(zhì)的氣液相反應(yīng)相比，金屬螯合羧酸離子催化劑有效地避免催化劑的失 活，實現(xiàn)了高活性和高穩(wěn)定性催化。

一種金屬二唑基離子催化劑的合成方法：

S1：按重量份，在密閉高壓反應(yīng)釜中加入5-12份二巰基硫代二唑，3-8份 4-戊烯酸，0.5-2.2份烯鍵式不飽和單體，100-120份有機(jī)溶劑，加入1.2-2.4 份的乙醇鈉，升溫攪拌至60-75℃，反應(yīng)2-5h，得到中間體1；

S2：向中間體1中添加15-40份金屬鹽，80-90℃條件下持續(xù)攪拌反應(yīng)2-4h， 然后70-80℃真空干燥除去有機(jī)溶劑，最后得到金屬二唑基離子催化劑。

進(jìn)一步的，所述烯鍵式不飽和單體選自1-乙烯基咪唑、N-烯丙基咪唑、4- 乙烯基吡啶、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、二烯丙基甲酰胺、N-甲基-N-烯丙基甲酰 胺、N-乙基-N-烯丙基甲酰胺、N-環(huán)己基-N-烯丙基甲酰胺、4-甲基-5-乙烯基噻 唑、N-烯丙基二異辛基吩噻嗪、2-甲基-1-乙烯基咪唑、3-甲基-1-乙烯基吡唑、 N-乙烯基嘌呤、N-乙烯基哌嗪、乙烯基哌啶、乙烯基嗎啉及其組合。