[发明专利]一种磁性固体磺酸负载胺基催化剂的复合磁性催化剂的制备和应用

摘要

本发明公开了一种磁性固体磺酸负载二元胺的复合磁性催化剂的制备方法，是采用“一锅法”制备了巯基包覆的球四氧化三铁Fe3O4@SiO2‑SH，再采用双氧水将Fe3O4@SiO2‑SH中的硫醇基团（‑SH）氧化，得到磁性磺酸MSA，然后以磁性固体磺酸作为载体，通过酸碱作用非共价负载有机小分子胺基催化剂，制备了磁性固体磺酸负载二元胺的复合催化剂。由于该复合催化剂的磁性固体磺酸不仅可以作为载体，还通过酸碱作用直接参与和影响催化过程，从而有效提高了复合催化剂的催化Knoevenagel缩合反应的活性；同时可通过外置磁铁直接吸引分离，多次循环利用，有效地解决了催化剂的固载、分离回收及重复利用的问题。

主权项

1.一种磁性固体磺酸负载二元胺的复合磁性催化剂的制备方法，包括以下工艺步骤:（1）巯基修饰的四氧化三铁Fe3O4@SiO2‑SH的制备：先将结构导向剂十六烷基三甲基溴化铵分散于水乙醇‑浓氨水的混合溶液中，再加入Fe3O4磁性微粒，超声10~15分钟，然后加入去离子水，在剧烈搅拌下加入正硅酸乙酯和（3‑巯基丙基）‑三甲氧基硅烷，剧烈搅拌4~6小时，通过外置磁铁分离收集产物，反复用乙醇和去离子水洗涤以除去溶解的杂质，最后用丙酮回流除去结构导向剂，真空干燥，得经硅胶层和硫基层包覆的Fe3O4微粒—Fe3O4@SiO2‑SH；（2）磁性固体磺酸Fe3O4@SiO2‑SO3H的制备：将上述制备的巯基修饰的四氧化三铁Fe3O4@SiO2‑SH分散于27~30wt.％双氧水中，在常温下氧化20~24h，再于0.1~0.2MH2SO4溶液中进一步氧化1~2h，分离，干燥，得到磁性磺酸磁性固体磺酸Fe3O4@SiO2‑SO3H；（3）复合磁性催化剂MSA/A的制备：将磁性固体磺酸Fe3O4@SiO2‑SO3H分散在二氯甲烷中，加入胺基催化剂，在室温下搅拌0.5~1h后分离出固体，干燥，得到复合磁性催化剂MSA/A。