[发明专利]一种USY分子筛负载还原金属铜催化剂的制备方法及应用

说明书

本发明公开一种USY分子筛负载还原金属铜催化剂的制备方法及应用，将USY分子筛负载还原金属铜催化剂、芳基磺酰叠氮类化合物、芳基硼酸、添加剂和溶剂加入到容器中，搅拌均匀，在空气氛围下，在25～50℃下反应1～6h，过滤，将滤液减压浓缩，得到磺酰胺。本发明在室温条件下加入所制备的催化剂，在较短时间内芳基磺酰叠氮类化合物与芳基硼酸进行偶联反应，并且达到较高产率，对于合成的USY分子筛催化剂通过过滤、干燥等处理可进行循环实验，仍然具有较高的催化活性。

技术领域

本发明涉及多相催化和有机精细化工领域，具体一种USY分子筛负载还原金属铜催化剂的制备方法及应用。

背景技术

N-芳基苯磺酰化合物在实际应用方面较为广阔，尤其在医药方面，是很多药物的重要合成原料，特别在抗菌类药物中占比高，如抗菌类药物中N-芳基磺酰类物质是人工合成的第一类磺酰类药物，除此之外N-芳基苯磺酰胺类化合物还被广泛应用于消炎镇痛、抗肿瘤、抗病毒、抗寄生虫、抗癫痫、利尿等领域。其次是在农药和材料合成等方面也被列为首选合成原料。

在自然界中含有N元素的物质都能发挥重要作用，不仅频繁的出现在工业的各类材料中，甚至是生物体的基础蛋白质，医学中的药物组成中发挥了重要作用。在制药行业，将近五分之一的药物合成过程中都涉及C-N键的构筑反应。

磺酰叠氮化合物参与的Chan-Lam偶联反应为构建C-N键提供了新的氮源，在之前报道中反应大都为均相体系(Roy,S.et.al.Chem.Commun.2016,52,1170)。近些年来，很多课题组研究铜配合物作为催化剂的N-芳基苯磺酰胺化合物的合成方法(Reddy,A.S.et.al.Org.Biomol.Chem.2017,15,801)，但是这种脯胺酸络合的铜络合物(MCM-41-L-Proline-CuCl)制备方法通常较为复杂，步骤繁琐且耗时较长。

分子筛作为人工合成的沸石，具有较强的吸附性和离子交换能力，其中Y型分子筛孔道较大，稳定性较好，常被用来作为载体制备催化剂(焦林郁，洪乾等，一种铜催化的α-硝基萘的选择性制备方法，CN201910595417.X)，因此，提出一种简单、经济、高效的催化剂制备方法应用于N-芳基苯磺酰胺类物质的合成非常有意义。

发明内容

本发明的目的在于提出一种USY分子筛负载还原金属铜催化剂的制备方法及应用，该方法制备的催化剂具有较好的耐受性，回收方便，可重复使用，适合大型催化反应，能够用于N-芳基苯磺酰胺类物质的合成中，反应条件温和，反应时间较短。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种USY分子筛负载还原金属铜催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将Cu(NO₃)₂·3H₂O加入到离子水搅拌至溶解，再加入USY型分子筛，搅拌至粘稠后震荡1.5～2.5h，干燥后研磨，得到蓝色粉末；

(2)将蓝色粉末干燥后于氢气氛围中在温度为250～300℃下煅烧2.5～4h，得到USY分子筛负载还原金属催化剂。

进一步的，Cu(NO₃)₂·3H₂O、离子水与USY型分子筛的比为1.71～2.08g：5～9mL：4～6g。

进一步的，USY型分子筛的硅铝比为1：1～3：1；干燥的温度为450～600℃，时间为4～6h。

如上所述的USY分子筛负载还原金属铜催化剂在合成磺酰胺中的应用，将USY分子筛负载还原金属铜催化剂、芳基磺酰叠氮类化合物、芳基硼酸、添加剂和溶剂加入到容器中，搅拌均匀，在空气氛围下，在25～50℃下反应1～6h，过滤，将滤液减压浓缩，得到磺酰胺。

进一步的，芳基磺酰叠氮类化合物为对甲苯磺酰叠氮、苯磺酰叠氮或2-氟苯磺酰叠氮。