[发明专利]一种用于选择性加氢反应的温敏型催化剂的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于醇水体系中选择性加氢反应的温敏型催化剂的制备方法。该方法以偶氮二异丁腈为引发剂，通过甲基丙烯酸甲酯和N‑异丙基丙烯酰胺共聚制得温敏型聚合物，再用聚合物稳定纳米铂获得催化剂。制备的催化剂可用于醇水体系中卤代硝基苯选择性加氢反应，具有高的催化活性和选择性。且催化剂具有良好的温敏特性，在反应结束后降低温度即可分离回收，易于重复利用。本发明为金属胶体催化剂的分离回收提供了一种有效途径，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种用于选择性加氢反应的温敏型催化剂的制备方法，该催化剂的温敏特性可用于反应后催化剂的分离回收。

背景技术

卤代苯胺是一类市场需求量很大的精细化学品，具有广泛的应用价值，主要由相应的卤代硝基苯还原制备而得。目前可催化卤代硝基苯还原为卤代苯胺的催化剂有很多种，其中胶体铂催化剂因其温和的反应条件，较高的催化活性和适当的卤代苯胺选择性，被视为该领域最有前途的催化剂之一。但由于胶体铂催化剂存在分离困难、难以循环利用等问题，其应用一直受到限制。

温敏聚合物是一类刺激响应型高分子材料，对外界温度变化十分敏感，其在溶剂中的溶解性能够根据外界环境温度的变化而变化。其中具有高临界溶解温度(UCST)的温敏聚合物在环境温度高于UCST时可以溶解在溶剂中，反之则发生相分离，从溶剂中析出。这种升温溶解、降温分离的温敏特性可用来控制催化剂的溶解和沉淀，有效实现催化剂的类均相催化和非均相回收。

本发明通过将甲基丙烯酸甲酯和N-异丙基丙烯酰胺共聚制得UCST型温敏型聚合物，然后用聚合物稳定纳米铂制备催化剂。该催化剂用于卤代硝基苯选择性加氢反应，表现出了较高的催化活性和选择性。并且，催化剂具有良好的温敏性能，通过改变环境温度即可使其进行相变转换。在反应温度下催化剂可均匀分散在反应体系中，反应结束后通过降温离心即可将催化剂从反应体系中分离出来，从而有效克服了胶体催化剂回收困难以及产物不易纯化的问题，简化了催化剂循环使用的流程，降低了成本，为实现金属胶体催化剂回收循环利用提供了一种有效途径，在催化加氢领域具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于选择性加氢反应的温敏型催化剂及其制备方法。

本发明采用的技术方案为：将甲基丙烯酸甲酯、N-异丙基丙烯酰胺、引发剂偶氮二异丁腈和溶剂二氧六环依次加入反应容器中搅拌溶解，除去体系中氧气，于氮气保护下进行聚合反应。反应结束后，用甲醇作为沉淀剂沉淀，离心干燥得共聚物。将共聚物、纳米铂，醇水混合溶液加入反应容器，搅拌下加热回流3h制得催化剂。

反应式为：

本发明的优点和有益效果是：

本发明所涉及的催化剂制备方法简单，所得催化剂具有良好的温敏性，可有效克服胶体催化剂回收困难的问题，简化了催化剂循环使用的流程，降低了成本，且在卤代硝基苯选择性加氢反应中表现出了高的催化活性和选择性，在催化加氢领域具有良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步详述，但这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1：

一种用于选择性加氢反应的温敏型催化剂的制备方法：

将原料甲基丙烯酸甲酯3.0g，N-异丙基丙烯酰胺0.226g，引发剂偶氮二异丁腈52.6mg和5mL二氧六环加入反应容器中，于氮气保护下搅拌溶解，然后升温至80℃反应15h。反应结束后，以200mL甲醇为沉淀剂，将产物沉淀，然后离心干燥得到甲基丙烯酸甲酯与N-异丙基丙烯酰胺的共聚物。取58.4mg共聚物，3.7×10^-2mg Pt纳米颗粒溶于乙醇∶水＝8∶2的醇水混合溶液中，50℃下搅拌反应3h制得催化剂，定容至10mL容量瓶中。

实施例2：