[发明专利]一种双金属负载复合催化剂及其催化合成对氨基苯乙炔的方法

说明书

本发明公开了一种双金属负载复合催化剂及其催化合成对氨基苯乙炔的方法，其中双金属负载复合催化剂为壳聚糖/Fe₃O₄‑Pd/Cu复合负载催化剂，是首先由改性壳聚糖包裹磁性材料Fe₃O₄形成带有磁性的壳聚糖/Fe₃O₄复合载体，再通过浸渍法将钯和铜负载在载体上，形成的具有磁性的双金属负载复合催化剂。本发明中使用了壳聚糖包裹磁性内核，不仅提了载体的机械强度，还可以通过磁性使得催化剂快速分离。应用磁性分离技术，可以快速分离细小磁性颗粒，因此，可以将载体颗粒做到微米级甚至纳米级，这样可以极大增加载体的比表面积和负载能力，极大提高催化效率。

技术领域

本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种双金属负载复合催化剂及其催化合成对氨基苯乙炔的方法。

背景技术

苯乙炔及其衍生物是有机合成中的重要中间体，也是重要的工业原料。对氨基苯乙炔作为关键中间体在合成高分子、生物医药、液晶显示等方面拥有诸多应用。到现在为止，有多种手段合成对氨基苯乙炔，如利用Wittig反应，从醛合成炔，是一个有效的合成对氨基苯乙炔的方法，但是其实验条件要求较高，操作复杂。利用Vilsmeier反应合成对氨基苯乙炔也是常用方法，如王浩等利用对硝基苯乙酮为原料，通过Vilsmeier反应构建含取代烯键的分子，再通过多步反应得到对氨基苯乙炔。Sonogashira反应是实现末端炔烃和芳基卤代物偶联的经典反应，其反应条件温和，操作简便，收率较高，利用Sonogashira反应来合成芳香炔烃是一条非常可行的路径。Sonogashira反应是贵金属钯和铜双催化剂在有机配体存在的条件下进行的均相催化反应。贵金属催化剂和昂贵配体的分离回收是制约其工业生产的主要因素。

发明内容

本发明针对上述现有技术所存在的问题，提供了一种双金属负载复合催化剂及其催化合成对氨基苯乙炔的方法。本发明采用Sonogashira反应，通过新型负载型催化剂催化卤代芳烃和端位炔烃高效合成对氨基苯乙炔，并实现催化剂和配体的简便回收、循环。

本发明双金属负载复合催化剂，为壳聚糖/Fe₃O₄-Pd/Cu复合负载催化剂，是首先由改性壳聚糖包裹磁性材料Fe₃O₄形成带有磁性的壳聚糖/Fe₃O₄复合载体，再通过浸渍法将钯和铜负载在载体上，形成的具有磁性的双金属负载复合催化剂。

本发明双金属负载复合催化剂是通过包括如下步骤的方法制备获得：

步骤1：复合载体的制备

1a、称取适量的壳聚糖和致孔剂溶解在1％-3％的乙酸溶液中，搅拌溶解后缓慢滴加醛溶液，进行交联反应；反应结束后，向反应体系中加入研磨后的细小的Fe₃O₄颗粒(直径10-1000μm)，搅拌均匀；

1b、配制NaOH或KOH醇溶液，并将1a获得的混合溶液通过注射器均匀的注射到所述NaOH或KOH醇溶液中，固化成均匀的球状颗粒，得到壳聚糖包裹的Fe₃O₄，过滤后分别用去离子水和乙醇清洗，干燥后保存在乙醇溶液中；

步骤2：壳聚糖/Fe₃O₄-Pd/Cu的制备

2a、称取适量的CuI，加入蒸馏水和适量NaI，搅拌溶解，再加入适量醋酸钯，搅拌均匀；

2b、将1b获得的壳聚糖包裹的Fe₃O₄颗粒加入2a获得的溶液中持续搅拌，加热浓缩吸附1-2小时，过滤，在氮气保护下干燥，得到黑色颗粒，即为壳聚糖/Fe₃O₄-Pd/Cu复合催化剂。