[发明专利]一种多相催化剂及其在多羟基化合物氨化反应中的应用

权利要求书

1.一种多相催化剂，其特征在于：

以stober法制备的纳米硅球为前驱体，通过低温液相还原法在硅球表面负载金属镍，然后向其表面包裹桥连的双咪唑氮正离子的硅源，合成催化剂Ni-BIM-SiO₂；其中，BIM为甲氧基硅源桥连的双咪唑氮正离子；

金属镍于催化剂上的质量百分含量为2-10%；

所用双咪唑氮正离子为1,2-二咪唑乙烷、1,3-二咪唑丙烷、1,4-二咪唑丁烷、1,5-二咪唑戊烷类氮正离子的一种或两种以上，所用甲氧基硅源桥连的双咪唑氮正离子于催化剂上的百分含量为5-20%。

2.按照权利要求1所述多相催化剂，其特征在于：

催化剂的具体制备步骤如下：首先在容器中加入100-150mL甲醇，5-10mL质量分数为25-28%的氨水和10-20mL去离子水，机械搅拌混合均匀后，向其中滴入4.16-8.32g正硅酸乙酯，60-80^oC搅拌3-6小时，离心水洗后制得催化剂用硅球；

取5-10g硅球与6-12g的质量浓度30%-60%的硝酸镍水溶液以及80-160mL 1,2-乙二醇混合，加热搅拌均匀，待温度升至90^oC，以1-5mL/min的速度向体系中加入20-40mL的质量浓度5%-50%的NaOH水溶液，并连续搅拌2-4小时；升温120 ^oC并逐步蒸出体系中的水，待体系中多元醇开始回流后继续高温搅拌8-12小时，滤出沉淀并依次以去离子水、甲醇及丙酮洗涤，洗涤后的沉淀物在80-100^oC的真空干燥箱内烘干，制得低温液相还原Ni负载的硅球；

取2-10g Ni负载硅球与0.8-2g十六烷基三甲基溴化铵、100-200mL乙醇以及100-200mL去离子水混合均匀，并搅拌0.5-1.5小时后，向溶液中滴入3-6mL质量分数为25-28%的氨水和2-5mL甲氧基硅源桥连的双咪唑氮正离子，室温搅拌12-18小时，离心出固体沉淀，并用乙醇进行索氏提取去除模板剂，制得反应用多相催化剂过渡金属Ni负载的双咪唑氮正离子硅源包裹的纳米硅球Ni-BIM-SiO₂。

3.按照权利要求1或2所述多相催化剂，其特征在于：所述催化剂比表面积50-200m²/g，直径30-100nm。

4.一种权利要求1、2或3所述的多相催化剂在多羟基化合物氨化反应中的应用，其特征在于：采用权利要求1、2或3所述的多相催化剂使多羟基化合物与NH₃进行临氢氨化反应，生成多元胺。

5.按照权利要求4所述的应用，其特征在于：反应底物多羟基化合物为分子中含两个或两个以上羟基的醇类化合物。

6.按照权利要求5所述的应用，其特征在于：所述醇类化合物选自乙二醇、丙二醇、甘油、丁二醇、木糖醇或山梨醇中的一种或二种以上。

7.按照权利要求4所述的应用，其特征在于：所述NH₃为液氨或者氨气。

8.按照权利要求4所述的应用，其特征在于：氨化反应在耐压釜中以间歇方式进行，多相催化剂用量为多羟基化合物质量的2-10%，多羟基化合物与NH₃的摩尔比为1:2-20，氢气初始压力为1~3MPa，反应温度为180-300^oC，反应压力为5-10MPa。