[发明专利]一种纳米钴钨酸铯盐的制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种纳米钴钨酸铯盐的制备方法与应用有机合成的应用。本发明采用水热合成‑有机沉淀‑煅烧法制备纳米钴钨酸铯盐粉末，所得到的纳米钴钨酸盐铯稳定性好、易于分散、杂质含量低。本发明的制备方法工艺清晰、成本较低、产品质量稳定，易于实现工业化。另外，本发明还提供了将上述纳米钴钨酸铯盐用于催化合成药物中间体4‑(4‑氟苄基氨基)‑1‑甲基哌啶的应用，在保证具有较高的催化活性的同时，具有较好的选择性，基本无副反应发生，转化率可达95.0％，选择性达到98.5％，原料成本较低，具有较大的有工业实用价值。

技术领域

本发明涉及一种有机合成技术领域，具体涉及一种纳米钴钨酸铯盐的制备方法与应用。

背景技术

杂多酸具有很强的酸性及很高的催化活性，是一种多功能的新型催化剂，以其独特的酸性、“准液相”行为、多功能等优点在催化领域中受到人们的广泛关注，与传统催化剂相比，有着特殊性能：杂多酸的结构稳定，非常有利于应用在迅速发生催化反应中；杂多酸极易溶解在极性试剂里，在非均相体系及均相体系内均可应用；杂多酸具有酸性和氧化性；“准液相”行为使整个反应表现出很强的催化活性与均一性；杂多酸的阴离子二级电离结构具有柔软性，是金属离子优良的配体。因而杂多酸是一种性能优良催化剂，有着广阔的工业应用前景，但是杂多酸(盐)用作工业化生产时存在比表面积小，单独应用催化效果差，加相转移催化剂后损失较大的问题。杂多酸盐具有较好的酸性和催化性能，能有效地催化有机合成反应，并且还有毒性低、不污染环境、活性高、反应条件温和、不腐蚀设备、易分离等特性。国内有关纳米钴钨酸铯盐制备主要有固相法、液相共沉淀法、微乳液法、水热法等制备方法，但是上述制备方法在生产制备过程存在成本较高、生产效率低等诸多不足，而且还存在产物颗粒大、均匀性差、易团聚的缺陷。

4-(4-氟苄基氨基)-1-甲基哌啶是合成药物的重要中间体，是合成哌马色林等药物中必须的中间体，但是现有技术中4-(4-氟苄基氨基)-1-甲基哌啶的合成工艺的收率均在70％以下，而且多数用浓酸、浓碱参与反应导致环境污染和设备腐蚀。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种纳米钴钨酸铯盐及其制备方法与应用，本发明的方法能够解决现有制备方法制备的产品分散性较差、易团聚的问题，使得到的纳米钴钨酸铯盐能够达到作为催化剂的质量和性能的要求。

根据本发明实施例的第一方面，提供了一种纳米钴钨酸铯盐的制备方法，其特征在于，包括：

A)将钨酸盐溶解与去离子水中，加入适量冰醋酸，反应完全后以冰醋酸将溶液调节pH值为7，加热使溶液近沸时，边搅拌边加下醋酸钴溶液，得到第一混合溶液，继续加热使第一混合溶液微沸15-20min，再加入铯盐，反应完全后，浓缩溶液，并将浓缩液冷却到室温；其中，以含钨离子数计，钨酸盐、去离子水和冰醋酸的用量比例为0.01-0.015mol:10ml:1-2ml；以钴分子数计所述醋酸钴溶液的浓度为0.0007-0.0008mol/ml，钨酸盐中含钨离子与醋酸钴溶液中的钴离子的比例为12:1；钨酸盐中钨离子与铯盐中铯离子的摩尔比为1：3-4；

B)在所述浓缩液中加入盐酸羟胺，调节反应液的pH值为5-6，搅拌到盐酸羟胺完全溶解，得到第二混合溶液；加入的盐酸羟胺与浓缩液中含钨离子的摩尔比为1-1.5：1；

C)将第二混合溶液与醇溶剂混合，在60-70℃及氮气保护下经微波辐射反应5-6h，得到胶状沉淀物；

D)将胶状沉淀物在母液中冷却陈化24-72h，之后经过滤、洗涤后进行干燥，最后进行煅烧，得到纳米钴钨酸铯盐。

在根据本发明的一个实施方案中，所述醋酸钴溶液是通过下述方法制备的：

将适量钴酸盐溶解于去离子水中，再加入2滴冰醋酸，充分反应后，溶液呈紫红色即得。