[发明专利]一种氧气法合成N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的催化剂制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种氧气法制备N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的方法，该种方法将(TBA)₄PW₁₁Cu(H₂O)O₃₉溶解在乙腈中，然后加入到海藻酸钠的水溶液中。经过冻干冷冻一段时间，得到了(TBA)₄PW₁₁Cu(H₂O)O₃₉泡沫催化剂，并将其用于氧气法合成N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的反应中。本发明方法具有反应过程简单，后处理简单，可实现催化剂的循环利用。在合成N‑环己基‑2‑苯并噻唑次磺酰胺的反应中，产率高达90%，催化剂循环5次后，催化剂活性没有明显损失。

技术领域

本发明属于催化剂材料制备技术领域，其中涉及到一种氧气法合成N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺的催化剂的制备技术，为其应用奠定基础。

技术背景

N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺，简写为CBS，是一种常用的橡胶硫化促进剂。它具有抗焦烧特性、硫化速度快等优点；在橡胶硫化过程中，N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺促进剂不变色、不喷霜，并且可使硫化胶定伸强度、抗拉强度得到明显提升，其在制作电缆、胶管、轮胎、胶带等工业制品领域应用广泛。目前N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺合成工艺有次氯酸钠氧化法（王显权，中国发明专利，CN201610873571.5；徐清华；薛香菊 中国发明专利，CN201710092441.2）、双氧水氧化法（刘秀兰，精细化工，2007，10，1015；李艳，石化技术与应用，2008，1，31；倪立宠，化学工程与装备，2014，11，37）等工艺。这些方法之中，存在氧化剂不够绿色，废水难以处理等问题。近年来，氧气法合成CBS因为具有省去了合成过程中的工序，减少了能源和辅助材料的消耗，该工艺过程简单，无污染，生产成本较低等优点，已经引起了广泛关注（王昌，氧气氧化法合成橡胶促进剂CBS，河南化工，2009，26-34），但是也存在着催化剂不便循环利用等问题。

因此，设计高效可回收的催化剂，对于有机化工具有重大的科学意义和实际意义。

基于以上文献的基础上，设计一个氧气法合成CBS的催化剂是十分必要的。

通过检索，尚未发现与本发明申请相关的公开专利文献。

发明内容

本项发明的目的是解决合成CBS过程中催化剂不便回收的问题。提供一种基于(TBA)₄PW₁₁Cu(H₂O)O₃₉泡沫催化剂的制备方法，希望实现氧气法合成CBS，并实现其循环利用的目标。

前面所述的(TBA)₄PW₁₁Cu(H₂O)O₃₉泡沫催化剂的制备方法，步骤如下：

在洁净的烧杯中依次加入海藻酸钠，水，强烈搅拌，得到海藻酸钠溶液。将(TBA)₄PW₁₁Cu(H₂O)O₃₉溶解在一定量的乙腈中，然后加入到海藻酸钠的水溶液中。强烈搅拌均匀一定时间，得到的溶液填充到一个套管模具中，中间的模板管外径为6 mm。在液氮中冷冻一段时间后，得到与模具形状相同的固体，再剥离中间的模板管。将剥离模板管后的材料进行冻干冷冻一段时间，就得到了孔直径约为6 mm的(TBA)₄PW₁₁Cu(H₂O)O₃₉泡沫催化剂。