[发明专利]疏水性水滑石负载双金属催化剂及其氧化催化应用

说明书

本发明公开了一种疏水性水滑石负载双金属催化剂及其氧化催化应用。所述疏水性水滑石负载双金属催化剂包括：双金属活性组分，以及载体，所述双金属活性组分均匀负载在所述载体上，所述双金属活性组分包括非贵金属活性组分和M金属活性组分，其中M金属活性组分包括Co、Ni、Mn、Zn、Fe和Mo等，所述载体包括水滑石。本发明采用该催化剂，在绿色氧化剂环境下，使用α‑羟基苯乙酮或其衍生物和邻氨基苯硫酚或其衍生物或者醇或其衍生物作为反应起始物，可制备得到2‑酰基苯并噻唑和α‑酮酯和/或衍生物。本发明的制备方法操作简单，绿色清洁，催化效率高，反应条件温和，不产生新三废，并且反应物转化率和目标产物收率高。

技术领域

本发明涉及一种疏水性水滑石负载双金属催化剂及其制备方法，尤其涉及一种以疏水性水滑石负载的双金属材料为催化剂，通过催化氧化过程制备2-酰基苯并噻唑和/或其衍生物和α-酮酯和/或其衍生物的方法，属于绿色、清洁非均相催化技术领域。

背景技术

2-取代苯并噻唑作为一种重要的杂环化合物，经常出现在药物活性分子和天然产物核心骨架中。2-取代苯并噻唑具有广泛的生物活性，包括抗肿瘤、抗寄生虫、抗癌和抗真菌等，并且其还被用作酶抑制剂和植物生长调节剂。更重要的是，在工程材料领域，2-取代苯并噻唑可以用作液晶显示材料、荧光材料、橡胶硫化促进剂和塑料染色剂等。

目前，针对2-酰基取代苯并噻唑的制备，除了早期报道的低温-78℃条件下，间接多步制备方法之外，专利201410072680.8、201410400455.2和201310085448.3等相继报道了通过在过氧化物或者过渡金属及助催化剂和碘存在下的复杂氧化条件中，使用苯并噻唑的偶联反应得到2-酰基苯并噻唑及其衍生物。最近，一些直接使用苯乙酮、α-羟基苯乙酮或者复杂溴代物与2-氨基苯硫酚作为反应原料的制备路线被发展出来，但以上这些过程需要使用过量的含碘试剂、昂贵的过渡金属催化剂、过量的碱和有毒反应溶剂，因此制备过程中就会产生大量的废物，并且催化剂无法循环使用，反应后有机溶剂难以处理。

另一方面，α-酮酯是具有生物及药物活性化合物的重要结构单元，并且他们是有机合成中被广泛使用到的前驱体和原料，尤其是，α-酮酯是制备一些水解酶抑制剂和光聚合引发剂的重要中间体。近年来，铜盐催化或者碘促进下的苯甲酰甲醛或苯乙酮与醇之间的氧化酯化方法，以及铜盐催化下通过C-C断裂而进行的氧化酯化方法被发展出来，并且N-溴代琥珀酰亚胺也被用来氧化苯甲酰甲醛与醇的反应制备α-酮酯。以上这些催化氧化方法不但无法实现催化剂的再生，而且需要配合使用大量的吡啶或者其他无机物作为碱，甲苯等有毒试剂做反应溶剂，其中，非催化过程往往还要使用过量的N-溴代琥珀酰亚胺或者碘试剂来促进反应，所以制备过程中同样难以避免地产生了大量的新三废和难以后处理的反应溶剂。

综上所述，从2-酰基苯并噻唑和α-酮酯这样的精细化学品工业生产角度来说，可再生催化剂作用下的绿色清洁制备工艺十分重要，能够解决现有制备过程中的催化剂再生利用和三废产生等共性问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种疏水性水滑石负载双金属催化剂及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的在于提供所述疏水性水滑石负载双金属催化剂在催化氧化制备2-酰基苯并噻唑和/或其衍生物和α-酮酯和/或其衍生物中的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种疏水性水滑石负载双金属催化剂，其包括：双金属活性组分，以及载体，所述双金属活性组分均匀负载在所述载体上，所述双金属活性组分包括非贵金属活性组分和M金属活性组分，其中M金属活性组分包括Co、Ni、Mn、Zn、Fe和Mo中的任意一种或两种以上的组合，所述载体包括水滑石。

本发明实施例还提供了前述的疏水性水滑石负载双金属催化剂于氧化催化制备2-酰基苯并噻唑和/或其衍生物或者α-酮酯和/或其衍生物中的应用。