[发明专利]离子液体修饰、磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂及其合成方法和应用

权利要求书

1.离子液体修饰、磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂，其特征在于，具有如下的化学结构：

其中，Mes代表的物质是2,4,6-Trimethylphenyl；

代表的化学结构为：

2.制备权利要求1所述的离子液体修饰、磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)、以2-丙烯基苯酚为起始原料合成结构中含有离子液体链的催化剂配体；

(二)、将含有离子液体链的催化剂配体植入磁性二氧化硅表面：

(1)、在手套箱中将含有离子液体链的催化剂配体溶解在二氯甲烷中，然后用微型注射器吸取至耐压管中，依次向耐压管中加入500℃焙烧的Fe₃O₄、甲苯，拧好盖子转移出手套箱，135℃条件下磁力搅拌氮气氛反应72h，待冷却至室温后用磁铁吸附固体，倾倒出液体并丢弃，然后向固体中加入无水乙腈并磁力搅拌分散洗涤1分钟，再磁性分离固体、丢弃液体、固体中加入无水乙腈、磁力搅拌分散洗涤1分钟，重复4-5次，洗涤完毕后，室温抽真空2h得到担载配体后的中间产物，将担载配体后的中间产物转移至手套箱保存；

(2)、向担载配体后的中间产物中加入NaPF₆、乙腈，转移出手套箱，室温氮气氛下磁力搅拌交换12h，反应完毕后用磁铁分离固体，将液体丢弃，然后加入无水二氯甲烷磁力搅拌分散洗涤1分钟，再磁性分离固体、丢弃液体、加入无水二氯甲烷、磁力搅拌分散洗涤1分钟，重复4-5次，洗涤完毕后，室温抽真空1个小时得到配体交换阴离子后的磁性二氧化硅产物，将配体交换阴离子后的磁性二氧化硅产物转移至手套箱保存；

(三)、磁性二氧化硅与Grubbs金属钌催化剂反应：

在手套箱中，向配体交换阴离子后的磁性二氧化硅产物中依次加入Grubbs二代催化剂、氯化亚铜、二氯甲烷，然后转移出手套箱，22℃磁力搅拌氮气氛反应3h，反应完后用磁铁分离固体，丢弃液体和氯化亚铜，然后加入二氯甲烷磁力搅拌分散洗涤1分钟，再磁性分离固体、丢弃液体和氯化亚铜、加入二氯甲烷、磁力搅拌分散洗涤1分钟，重复操作若干次直到洗的彻底透明干净，最后室温抽真空1个小时，得到最终产物离子液体修饰的磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂。

3.根据权利要求2所述的制备离子液体修饰、磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂的方法，其特征在于，在步骤(一)中，以2-丙烯基苯酚为起始原料合成结构中含有离子液体链的催化剂配体的过程如下：

(1)、向无水的N,N-二甲基甲酰胺中加入2-丙烯基苯酚和2-溴丙酸甲酯，搅拌溶解后向溶液中加入碳酸铯和碳酸钾，室温条件下持续搅拌，然后将反应混合物倒入水中并用乙酸乙酯萃取，萃取后将乙酸乙酯层用氯化钠溶液冲洗并用无水硫酸钠干燥后在真空中浓缩，最后通过柱层析得到2-(2-丙烯基苯氧基)丙酸甲酯；

(2)、将2-(2-丙烯基苯氧基)丙酸甲酯溶解在无水四氢呋喃中，0℃条件下滴加四氢铝锂后持续搅拌，然后常温下逐滴加入饱和的硫酸钠溶液，将析出的白色沉淀过滤掉，滤液用无水四氢呋喃冲洗并用无水硫酸钠干燥，旋蒸滤液得到2-(2-丙烯基苯氧基)-1-丙醇，无需纯化直接用到下一步反应中；

(3)、将2-(2-丙烯基苯氧基)-1-丙醇溶解在无水的N,N-二甲基甲酰胺中，0℃条件下边搅拌边加入氢化钠，持续搅拌30分钟后逐滴加入1-氯-4-溴丁烷，恢复至室温，搅拌条件下反应48小时后加入蒸馏水，然后用乙酸乙酯萃取，萃取后将乙酸乙酯层用无水硫酸钠干燥，然后旋蒸、柱层析，得到1-[2-(4-氯丁氧基)-1-甲基乙氧基]-2-丙烯基苯；

(4)、将2-甲基咪唑溶解在无水的四氢呋喃中，0℃条件下加入氢化钠，反应20分钟后，逐滴加入1-[2-(4-氯丁氧基)-1-甲基乙氧基]-2-丙烯基苯，恢复到室温，反应12小时，然后旋蒸、柱层析，得到2-甲基-1-{4-[2-(丙烯基苯氧基)-丙氧基]-丁基}-1H-咪唑；

(5)、在无水无氧的条件下将3-氯丙基三甲氧基氯硅烷加入到2-甲基-1-{4-[2-(丙烯基苯氧基)-丙氧基]-丁基}-1H-咪唑中，在95℃条件下剧烈搅拌72小时，然后用无水乙醚洗涤4-5次，90℃条件下真空干燥，得到含有离子液体链的催化剂配体。

4.权利要求1所述的离子液体修饰、磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂在双烯扣环反应中的应用。

5.权利要求1所述的离子液体修饰、磁性二氧化硅担载的金属钌催化剂在烯烃交叉复分解反应中的应用。