[发明专利]用于吡啶及其衍生物氧化反应的钨基催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

用于吡啶及其衍生物氧化反应的钨基催化剂及其制备方法，涉及一种用于合成吡啶或吡啶衍生物的N-氧化物的草酸合钨季铵盐、过氧化草酸合钨季铵盐催化剂及其制备方法，属于化工技术领域。

背景技术

吡啶及其衍生物的N-氧化物是重要的工业中间体，传统的生产工艺主要有以下几种方法：1、不加任何催化剂，加入大量乙酸在双氧水存在下氧化合成吡啶或其衍生物的N-氧化物，这一方法的缺点是要使用大量乙酸，造成成本的提高和环境的污染。2、以马来酸酐或邻苯二甲酸酐为催化剂，乙酸为溶剂在双氧水存在下氧化合成吡啶或其衍生物的N-氧化物，这一方法虽可比第一种方法减少乙酸用量，但又增加了难以回收的马来酸酐或邻苯二甲酸酐，不能实现降低成本和环境污染的目的。3、以钨酸、钨酸盐为催化剂在双氧水存在下氧化合成吡啶或其衍生物的N-氧化物，这种方法虽然避免了有机溶剂的使用，但由于钨酸与钨酸盐价格昂贵，回收处理困难，生产成本高。

因此，仍需要寻找一种简单经济的，可以回收并重复使用的催化剂来合成吡啶及其衍生物的N-氧化物。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述现有催化剂存在的不足，制备一类可回收和重复使用的用于吡啶及其衍生物氧化合成反应的催化剂，特别是用于2-卤代吡啶的催化氧化合成反应的催化剂，实现降低生产成本和环境污染的目的。本发明提供的催化剂草酸合钨季铵盐和过氧化草酸合钨季铵盐使这一目的的实现成为可能。

本发明的技术方案：一类钨基催化剂，其分子式分别为：[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₃(C₂O₄)]、[C₅H₅NR]₂[WO₃(C₂O₄)]、[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₅(C₂O₄)]及[C₅H₅NR]₂[WO₅(C₂O₄)]，其中R₁、R₂、R₃、R₄可相同或不同，代表C₁-C₂₂的烷基或芳烷基，R代表C₁-C₂₂的烷基或芳烷基；

[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₃(C₂O₄)]、[C₅H₅NR]₂[WO₃(C₂O₄)]名称为草酸合钨季铵盐；

[R₁NR₂R₃R₄]₂[WO₅(C₂O₄)]及[C₅H₅NR]₂[WO₅(C₂O₄)]名称为过氧化草酸合钨季铵盐。

草酸合钨季铵盐催化剂的制备由草酸和钨酸盐溶液反应生成草酸合钨配合物，然后加入季铵盐的水、乙醇或氯仿溶液制备得到；各组分摩尔比：草酸∶钨酸盐∶季铵盐＝1～3∶1∶1～2。

过氧化草酸合钨季铵盐催化剂的制备由草酸和双氧水、钨酸盐溶液反应生成过氧化草酸合钨配合物，然后加入季铵盐的水、乙醇或氯仿溶液制备得到；各组分摩尔比：草酸∶双氧水∶钨酸盐∶季铵盐＝1～3∶1～50∶1∶1～2。

所述的制备方法，所用钨酸盐为钨酸钠或其它水溶性钨酸盐。

所述的钨基催化剂的应用，用于合成吡啶或吡啶衍生物的N-氧化物的催化剂。