[发明专利]合成环氧环己烷用金属-有机配合物固载磷钨酸催化剂

说明书

本申请属于环氧化产物化学合成制备技术领域，具体涉及一种利用环己烯多相催化氧化合成环氧环己烷的金属‑有机配合物固载磷钨酸催化剂专利申请。该催化剂通过在自组装合成金属‑有机配合物过程中引入过氧磷钨酸活性组分，通过一步合成法制得，记为：PWA@CB[6]—CPB（或DC_mV²⁺）—Mⁿ⁺。本申请所提供催化剂保持了金属‑有机配合物所特有的刚性和多孔结构，并且大大提高了磷钨酸的分散度；而通过将磷钨酸束缚在多孔孔笼中，改善了磷钨酸与载体骨架的作用，有效防止了活性组分的流失。初步验证效果表明，该催化剂的催化活性较高，对环己烯的转化率可达到75%，对环氧环己烷的选择性可达98%，表现出优良的催化性能。

技术领域

本申请属于环氧化产物化学合成制备技术领域，具体涉及一种利用环己烯多相催化氧化合成环氧环己烷的金属-有机配合物固载磷钨酸催化剂专利申请。

背景技术

烯烃的环氧化产物（如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧环己烷等）是有机合成的一类重要中间体，广泛应用于石油化工、精细化工、有机合成、制药及电子工业，在国民经济中有着极其重要的地位。尤其是环氧环己烷中烷基链团具有的六元环状结构，其开环聚合后，天然具备有良好空间位阻，利用其所制备的聚氨酯、聚酯、聚醚以及其他共聚材料，具有更优良的加工性能和应用功能，因此被誉为继环氧乙烷、环氧丙烷后第三大潜在有机烷基环氧化物，具有巨大的潜在应用价值和社会经济效益。

烯烃的环氧化合成过程中，催化剂是必不可少的反应原料之一，也是决定反应效率的重要决定性因素。现有催化剂中，杂多酸及双氧水作为绿色氧化剂，虽然由于其良好环保性，得到了较多研究和重视。但催化剂的催化效果及催化剂的循环再利用也是工业催化中选择催化剂的重要决定因素之一。

现有技术中，瓜环（又称葫芦脲CB[n]），是一类高度对称的大环化合物，有着疏水性的空腔和亲水性的端口，可经由疏水基相互作用包结有机分子；而两端大小相等、极性较强的羰基氧可与季铵盐阳离子如溴化十六烷基吡啶（CPB）、Gemini型双季铵盐表面活性剂紫精系列衍生物（DC_mV²⁺）健合，通过离子-偶极相互作用、氢键作用等弱相互作用发生自组装，在金属离子的诱导下形成具有空间网络结构的两亲性的配合物。已有研究认为，该配合物可以作为一种分子开关或选择器，在吸附、分离、药物缓释、催化等领域发挥重要作用。基于此类物质功能特殊性，如能开发一种具有较好催化效果、且具有较好再循环利用的催化剂，对于改进环氧环己烷制备技术显然具有重要技术价值。

发明内容

结合瓜环类化合物的特殊性，通过利用阴阳离子间的静电引力和氢键等作用接枝杂多酸阴离子，本申请目的在于提供一种催化活性高、对环氧环己烷的选择性好、又便于生产控制的具有多孔状的两亲性杂多酸催化剂，从而为环己烯多相催化氧化合成环氧环己烷制备技术的改进奠定一定技术基础。

本申请所采取的技术方案详述如下。

合成环氧环己烷用金属-有机配合物固载磷钨酸催化剂，通过在自组装合成金属-有机配合物（CB[6]—CPB（或DC_mV²⁺）—Mⁿ⁺）过程中引入过氧磷钨酸活性组分（PWA），通过一步合成法制得，记为：PWA@CB[6]—CPB（或DC_mV²⁺）—Mⁿ⁺（即：PWA@CB[6]— CPB—Mⁿ⁺、PWA@CB[6]—DC_mV²⁺—Mⁿ⁺）；

所述金属离子Mⁿ⁺为Cr³⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Co²⁺、Ni²⁺中一种或几种任意比例混合物；