[發明專利]一種聯苯的多酸催化制備方法

有效

• 申請號: 202210155818.5
• 申請日: 2022-02-21
• 公開（公告）號: CN115073258B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 任婧靚;余焓;趙乘春;蘇維
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C07C15/28
• 分類號: C07C15/28;C07C1/32
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

本發明涉及一種聯苯的多酸催化制備方法，該方法包括以下步驟：將催化劑多金屬氧酸鹽和添加劑放進潔凈干燥的反應器中；將苯胺、酸和有機溶劑依次加入反應器中；加熱攪拌反應后，分離得到聯苯。與現有技術相比，本發明操作簡單，條件溫和，是一種具有原子經濟性、環境友好性的聯苯的制備方法，該催化劑具有極高的反應活性，專一性好以及易于回收利用等特點，對環境友好，具有推廣利用的價值。

技術領域

本發明涉及催化合成領域，具體涉及一種聯苯的多酸催化制備方法。

背景技術

化石能源日益減少，而人類對其的消耗卻日益增加，同時也帶來了一系列的環境問題。以生物質為原料生產化工產品和燃料成為當前科學研究的熱點。

聯苯是用于合成有機化合物的重要物質，聯芳基類化合物在實際生活中廣泛應用于醫藥、農藥、染料、液晶材料等領域。可以用來合成增塑劑、防腐劑，還可以用于制造燃料、工程塑料和高能燃料等。在自然界中聯苯存在于煤焦油、原油和天然氣中。聯苯用途之廣，合成并分離出聯芳基類化合物已成為當今科學研究的熱點問題，而實現高效催化苯胺合成聯苯的反應的目標將更有利于工業化生產。

目前芳基C-C鍵的制備方法有常見的基于過渡金屬催化的耦合反應如Mizeroki-Heck，Nigishi，Stille，Ullmann，Gomberg-Buchmann反應，通過苯熱解制聯苯等的化學合成法和通過各種煤焦油餾分制聯苯的分離提取法。聯苯在煤焦油中的質量分數為0.20％-0.40％，但由于其收率低，選擇性差，合成效果有限。

目前社會中科研工作者們都在追求一種環保高效催化苯胺生成聯苯的方法。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種催化劑高活性、高選擇性、高穩定性、可循環利用的聯苯的多酸催化制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明立足于多金屬氧酸鹽(多酸)的優點，它是一種新型的高效的多功能催化劑，即有酸催化性能，又具有氧化還原催化性能，且穩定性很好，既可作均相反應，也可作非均相反應，甚至可作相轉移催化劑，是一類很有前景的綠色、環保催化劑，廣泛應用于催化、分析、藥物、電化學、光化學和石油化學等領域。具有高活性、高選擇性、高穩定性、可循環利用的優勢。

本發明以苯胺為原料，多金屬氧酸鹽(Keggin型、Lindquist型、Anderson型，其中以Anderson型骨架的Fe、Al、Cr、Ni、Mn、Cu和Co等中心金屬為主)為催化劑，苯作為溶劑，鹽酸為該反應體系提供酸性環境，在添加劑亞硝酸鈉的作用下進行。該催化體系可以將苯胺催化合成聯苯，具有高活性和高選擇性，反應條件溫和、綠色和環保，催化劑可以回收利用，具有極大的工業化生產潛力，具體方案如下：

一種聯苯的多酸催化制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

將催化劑多金屬氧酸鹽和添加劑放進潔凈干燥的反應器中；

將苯胺、酸和有機溶劑依次加入反應器中；

加熱攪拌反應后，分離得到聯苯，總反應式如下：

進一步地，所述的多金屬氧酸鹽包括Keggin型、Lindquist型或Anderson型的多金屬氧酸鹽，所述催化劑的中心金屬包括Fe、Al、Cr、Ni、Mn、Cu或Co。

進一步地，所述的添加劑包括亞硝酸鈉、亞硫酸鈉、碳酸鈉或碳酸氫鈉，優選亞硝酸鈉。

進一步地，所述的有機溶劑采用非質子性極性溶劑，包括乙腈、乙酸、1,4-二氧六環、苯、甲苯或甲醇，優選苯。

進一步地，所述的酸包括鹽酸，硫酸或硝酸。

進一步地，所述催化劑的添加量為苯胺的0.1-5.0mol％。