[发明专利]一种固体碱催化剂及其制备方法、应用

说明书

本申请公开了一种固体碱催化剂，所述固体碱催化剂为含有碱性位的含氮多孔有机聚合物。该催化剂制备温度低、热稳定性好、不易坍塌以及流失、使用寿命长，且在应用过程中使用量少，可以达到较高的对甲基苯酚的转化率和对羟基甲苯醛的选择性。

技术领域

本申请涉及一种固体碱催化剂，属于催化剂技术领域。

背景技术

对羟基苯甲醛是一类重要的双官能团物质，表现特殊的反应活性，在 精细化工领域具有广泛的应用，是医药工业和香料工业的重要中间体。在 医药方面主要用于合成心脑血管药物、口服抗生素、以及抗肝片等，在香 料上，可以生产茴香醛、丁香醛等名贵香料，此外还用于新型燃料、食品 饲料添加剂、石油化工、液晶材料等领域，目前国内外对对羟基苯甲醛的 需求量日益增大。

对羟基苯甲醛有多种制备方法，常见的以苯酚、对甲酚、对羟基苯甲 醇为原料。这些方法大多原子经济性不高，废弃物多，废水处理成本较高。 在合成对羟基苯甲醛的多种方法中，对甲酚催化氧化由于操作简单，高效 环保而最具发展潜力。

目前为止对甲酚催化氧化所用的催化剂主要是过渡金属盐类，一般需 要消耗大量的碱，且对甲酚的转化率和对羟基甲苯醛的选择性均不高。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种固体碱催化剂，该催化剂制备温 度低、热稳定性好、不易坍塌以及流失、使用寿命长，且在应用过程中使 用量少，可以达到较高的对甲基苯酚的转化率和对羟基甲苯醛的选择性。

一种固体碱催化剂，所述固体碱催化剂为含有碱性位的含氮多孔有机 聚合物，通过硝酸钾的还原分解引入所述碱性位。

具体地，以含氮多孔有机聚合物为基体，通过硝酸钾在所述基体上引 入碱性位。

可选地，所述含氮多孔有机聚合物包含具有式Ⅰ所示结构式的三嗪骨 架结构单元；

其中，R¹，R²，R³独立地选自亚苯基、式I-2所示结构的基团、烷基 取代亚苯基中的一种；

其中，烷基选自甲基或乙基。

具体地，在本申请中，三嗪骨架结构单元具有如式Ⅰ所示的结构式， 该骨架单元由三个位于不同苯环上的氰基-C≡N围合而形成一个碳氮交 错的六元环。

本申请中的亚苯基是指苯环上失去两个氢原子所形成的基团。

优选地，所述R¹，R²，R³独立地选自对亚苯基、邻亚苯基、式I-2所 示结构的基团、式I-3-1所示结构的基团、式I-3-2所示结构的基团中的一 种；

R选自甲基或乙基。

优选地，所述R¹，R²，R³相同。

可选地，所述含氮多孔有机聚合物中具有有序微孔，微孔的孔径为 0.98-1.06nm。在含氮多孔有机聚合物的孔结构中，主体为微孔结构。

本申请的另一方面还提供了上述所述的固体碱催化剂的制备方法，包 括步骤：

(a)获得含氮多孔有机聚合物；

(b)将所述含氮多孔有机聚合物与含有硝酸钾的溶液混合，得到负 载有硝酸钾的含氮多孔有机聚合物；

(c)将所述负载有硝酸钾的含氮多孔有机聚合物进行焙烧，即可得 到所述固体碱催化剂。