[发明专利]一种负载型有机Cu(I)催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种负载型有机Cu(I)催化剂及其制备方法和应用。本发明使用巯基硅烷偶联剂和靛红酸酐对凹凸棒土进行修饰，得到靛红酸酐‑巯基改性凹凸棒土，亚铜离子通过络合配位负载在靛红酸酐‑巯基改性凹凸棒土上，得到负载型有机Cu(I)催化剂。本发明提供的负载型有机Cu(I)催化剂催化活性好，易于分离，可重复使用多次，且可以在水相中催化Glaser偶联反应，经短时间的微波加热即可完成反应。

技术领域

本发明涉及催化剂的技术领域，特别涉及一种负载型有机Cu(I)催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

Glaser反应是末端炔偶联制备二炔的主要方法之一，传统的Glaser反应主要是采用卤化亚铜(CuX)为催化剂，采用卤化亚铜为催化剂进行Glaser反应时产物不易纯化，催化剂不易回收，无法重复使用；且使用卤化亚铜为催化剂催化Glaser反应需要在有机溶剂中进行长时间的加热，不仅污染环境，且能耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种负载型有机Cu(I)催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的负载型有机Cu(I)催化剂催化活性好，容易分离，可重复使用，使用本发明提供的负载型有机Cu(I)催化剂可以在水相中催化Glaser反应，且反应时间短。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种负载型有机Cu(I)催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将酸化凹凸棒土和巯基硅烷偶联剂在苯类溶剂中进行第一接枝反应，得到巯基改性凹凸棒土；

将所述巯基改性凹凸棒土和靛红酸酐在醇类溶剂中进行第二接枝反应，得到靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土；

将所述靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土和卤化亚铜在醇类溶剂中进行络合配位反应，得到负载型有机Cu(I)催化剂。

优选的，所述酸化凹凸棒土的pH值为2～4。

优选的，所述巯基硅烷偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷和/或γ-巯丙基三乙氧基硅烷；

所述酸化凹凸棒土和巯基硅烷偶联剂的质量比为10:1.5～2.5。

优选的，所述第一接枝反应的温度为50～70℃；所述第一接枝反应的时间为3～5h。

优选的，所述巯基改性凹凸棒土和靛红酸酐的质量比为10:2～3。

优选的，所述第二接枝反应的温度为70～90℃；所述第二接枝反应的时间为7～9h。

优选的，所述靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土的质量和卤化亚铜的物质的量比为1g：0.6～2mmol。

优选的，所述络合配位反应的温度为70～90℃；所述络合配位反应的时间为18～22h。

本发明提供了上述方案所述制备方法制备的负载型有机Cu(I)催化剂；包括载体和活性成分；所述载体为靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土；所述活性成分为卤化亚铜。

本发明还提供了上述方案所述的负载型有机Cu(I)催化剂在水相Glaser偶联反应中的应用。

本发明提供了一种负载型有机Cu(I)催化剂的制备方法，包括以下步骤：将酸化凹凸棒土和巯基硅烷偶联剂在苯类溶剂中进行第一接枝反应，得到巯基改性凹凸棒土；将所述巯基改性凹凸棒土和靛红酸酐在醇类溶剂中进行第二接枝反应，得到靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土；将所述靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土和卤化亚铜在醇类溶剂中进行络合配位反应，得到负载型有机Cu(I)催化剂。本发明使用巯基硅烷偶联剂和靛红酸酐对凹凸棒土进行修饰，得到靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土，亚铜离子通过络合配位负载在靛红酸酐-巯基改性凹凸棒土上，得到负载型有机Cu(I)催化剂。本发明的制备方法步骤简单，成本低，易于工业化生产。