[发明专利]一种联苯的多酸催化制备方法

说明书

本发明涉及一种联苯的多酸催化制备方法，该方法包括以下步骤：将催化剂多金属氧酸盐和添加剂放进洁净干燥的反应器中；将苯胺、酸和有机溶剂依次加入反应器中；加热搅拌反应后，分离得到联苯。与现有技术相比，本发明操作简单，条件温和，是一种具有原子经济性、环境友好性的联苯的制备方法，该催化剂具有极高的反应活性，专一性好以及易于回收利用等特点，对环境友好，具有推广利用的价值。

技术领域

本发明涉及催化合成领域，具体涉及一种联苯的多酸催化制备方法。

背景技术

化石能源日益减少，而人类对其的消耗却日益增加，同时也带来了一系列的环境问题。以生物质为原料生产化工产品和燃料成为当前科学研究的热点。

联苯是用于合成有机化合物的重要物质，联芳基类化合物在实际生活中广泛应用于医药、农药、染料、液晶材料等领域。可以用来合成增塑剂、防腐剂，还可以用于制造燃料、工程塑料和高能燃料等。在自然界中联苯存在于煤焦油、原油和天然气中。联苯用途之广，合成并分离出联芳基类化合物已成为当今科学研究的热点问题，而实现高效催化苯胺合成联苯的反应的目标将更有利于工业化生产。

目前芳基C-C键的制备方法有常见的基于过渡金属催化的耦合反应如Mizeroki-Heck，Nigishi，Stille，Ullmann，Gomberg-Buchmann反应，通过苯热解制联苯等的化学合成法和通过各种煤焦油馏分制联苯的分离提取法。联苯在煤焦油中的质量分数为0.20％-0.40％，但由于其收率低，选择性差，合成效果有限。

目前社会中科研工作者们都在追求一种环保高效催化苯胺生成联苯的方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种催化剂高活性、高选择性、高稳定性、可循环利用的联苯的多酸催化制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明立足于多金属氧酸盐(多酸)的优点，它是一种新型的高效的多功能催化剂，即有酸催化性能，又具有氧化还原催化性能，且稳定性很好，既可作均相反应，也可作非均相反应，甚至可作相转移催化剂，是一类很有前景的绿色、环保催化剂，广泛应用于催化、分析、药物、电化学、光化学和石油化学等领域。具有高活性、高选择性、高稳定性、可循环利用的优势。

本发明以苯胺为原料，多金属氧酸盐(Keggin型、Lindquist型、Anderson型，其中以Anderson型骨架的Fe、Al、Cr、Ni、Mn、Cu和Co等中心金属为主)为催化剂，苯作为溶剂，盐酸为该反应体系提供酸性环境，在添加剂亚硝酸钠的作用下进行。该催化体系可以将苯胺催化合成联苯，具有高活性和高选择性，反应条件温和、绿色和环保，催化剂可以回收利用，具有极大的工业化生产潜力，具体方案如下：

一种联苯的多酸催化制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将催化剂多金属氧酸盐和添加剂放进洁净干燥的反应器中；

将苯胺、酸和有机溶剂依次加入反应器中；

加热搅拌反应后，分离得到联苯，总反应式如下：

进一步地，所述的多金属氧酸盐包括Keggin型、Lindquist型或Anderson型的多金属氧酸盐，所述催化剂的中心金属包括Fe、Al、Cr、Ni、Mn、Cu或Co。

进一步地，所述的添加剂包括亚硝酸钠、亚硫酸钠、碳酸钠或碳酸氢钠，优选亚硝酸钠。

进一步地，所述的有机溶剂采用非质子性极性溶剂，包括乙腈、乙酸、1,4-二氧六环、苯、甲苯或甲醇，优选苯。

进一步地，所述的酸包括盐酸，硫酸或硝酸。

进一步地，所述催化剂的添加量为苯胺的0.1-5.0mol％。