[发明专利]磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、以Fe₃O₄和正硅酸乙酯为原料，在碱性条件下制备SiO₂包覆的Fe₃O₄磁性纳米粒子；

S2、以4-氯甲基苯乙基三甲氧基硅烷为原料，在所述SiO₂包覆的Fe₃O₄磁性纳米粒子表面进行氯化苄功能化，制得中间产物1；

S3、保护气体氛围下，以N-取代咪唑为原料，在所述中间产物1表面进行咪唑盐接枝，制得中间产物2；

S4、保护气体氛围下，将卤化亚铜、叔丁醇钠或叔丁醇钾、所述中间产物2分散于溶剂中，室温搅拌反应，之后用磁铁吸附分离固体，制得磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂；

其合成路线如下所示：

其中，R为C₁～C₁₂烷基或C₆～C₁₈芳基。

2.根据权利要求1所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，S2中，所述氯化苄功能化具体包括以下步骤：将4-氯甲基苯乙基三甲氧基硅烷和SiO₂包覆的Fe₃O₄磁性纳米粒子加至甲苯中，并于95～110℃震摇反应20～24h后，磁铁分离固体。

3.根据权利要求2所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述4-氯甲基苯乙基三甲氧基硅烷：SiO₂包覆的Fe₃O₄磁性纳米粒子：甲苯用量比为1～3g：3g：200～250mL。

4.根据权利要求1所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，R为异丙基、叔丁基、金刚烷基、苄基、苯基、2，4，6-三甲苯基或2，6-二异丙苯基。

5.根据权利要求1所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，S3中，咪唑盐接枝具体包括以下步骤：将N-取代咪唑和中间产物1加至无水乙腈中，75～85℃回流反应20～24h后，磁铁分离固体。

6.根据权利要求5所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，所述N-取代咪唑：中间产物1：无水乙腈的用量比为2mmol：1g：45～60mL。

7.根据权利要求1所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，S4中，溶剂为无水乙腈，室温搅拌9～10h，卤化亚铜：叔丁醇钠或叔丁醇钾：中间产物2中咪唑盐的用量比为1：2：1～1.25，卤化亚铜：无水乙腈的用量比为1mol：25～50L。

8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂。

9.一种1,2,3-三氮唑类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

以炔烃、有机叠氮和芳基卤代烃为原料，乙腈和水按体积比为1:1组成的混合溶液为溶剂，加入权利要求8所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂，室温搅拌条件下通过加成反应，制得1,2,3-三氮唑类化合物；催化剂中铜：炔烃摩尔比为1:40～60；

反应结束后，权利要求8所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂通过磁铁分离后可再利用。

10.一种炔丙胺类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

以炔烃、醛和脂肪胺为原料，乙腈和水按体积比为1:1组成的混合溶液为溶剂，加入权利要求8所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂，室温搅拌条件下发生偶联反应，制得炔丙胺类化合物；催化剂中铜：炔烃摩尔比为1:50～70；

反应结束后，权利要求8所述的磁性材料负载氮杂环卡宾铜催化剂通过磁铁分离后可再利用。