纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种催化剂，具体涉及一种纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法。包括以下步骤：首先，制备纳米二氧化硅和1,2

【技术实现步骤摘要】
纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种催化剂，具体涉及一种纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，离子液体因其与传统溶剂相比具有蒸气压低、液态范围广、热稳定性和化学稳定性好等优势而备受关注。目前，将离子液体负载于易回收的固体载体表面制成负载型离子液体催化剂，可减少离子液体的用量，具有高活性、高选择性、易于重复利用的优势。在负载型离子液体催化剂中不同角色的离子液体起到不同的作用，离子液体可作为催化活性中心的溶剂协助负载活性中心，也可以用来改变调节催化剂表面活性中心的周围微环境。
[0003]在金属转换中，Cu(Ⅱ)复合物因其成本低、选择性高、催化性能好等优点在催化剂领域具有广泛的应用。将Cu(Ⅱ)复合物与负载型纳米离子液体复合得到的催化剂，兼有负载型纳米离子液体和Cu(Ⅱ)复合物的优势，该催化剂在催化有机反应尤其是催化各种1,4
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双取代的1,2,3
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三唑反应催化效果好，并可大大降低离子液体的成本、重复利用率高、适合工业化生产。目前并没有此类催化剂的制备方法的报道。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，采用该方法制备的催化剂在催化各种1,4
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双取代的1,2,3
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三唑反应中催化效果好，并可大大降低离子液体的成本、重复利用率高、适合工业化生产。
[0005]本专利技术所述的纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，包括以下步骤：
[0006]首先，制备纳米二氧化硅和1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷；其次，以纳米二氧化硅和1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷为原料制备负载型纳米离子液体；最后，将负载型纳米离子液体与Cu(Ⅱ)复合物进行复合得到负载型纳米Cu离子液体。
[0007]优选地，本专利技术所述的纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，具体包括以下步骤：
[0008](1)纳米二氧化硅的制备：
[0009]加入一定量的环己烷、醇、表面活性剂，再移入水，在室温下搅拌反应；然后，将正硅酸乙酯加入到反应液中继续反应；将反应液离心，得到纳米二氧化硅。
[0010](2)1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷的制备：
[0011]将4
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溴吡啶盐酸盐、1,2
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乙二硫醇、氢氧化钠加入到DMF中反应；反应结束后，萃取分层，得到水相和有机相，再将水相进行减压浓缩，最后将所得到的浓缩物重结晶，得到1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷。
[0012](3)负载型纳米离子液体的制备：
[0013]将纳米二氧化硅和1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷加入到DMF中回流，再将反应液离心，烘干得到纳米粒子；将所得的纳米粒子和甲苯一并加入到碘甲烷中于室温下反应，反应结
束后将反应液进行离心，并烘干，即得负载型纳米离子液体。
[0014](4)负载型纳米Cu离子液体的制备：
[0015]将Cu(Ⅱ)复合物、负载型纳米离子液体加入到醇中回流，反应结束后，将反应液离心并烘干，即得负载型纳米Cu离子液体。
[0016]其中：
[0017]纳米二氧化硅的制备中，醇为正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇或正辛醇中的一种或几种。
[0018]纳米二氧化硅的制备中，表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或曲拉通X
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100中的一种或几种。
[0019]1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷的制备中，重结晶所用溶剂为甲醇或乙醇。
[0020]负载型纳米离子液体的制备中，回流时间为4～6h，烘干温度为50～60℃。
[0021]负载型纳米Cu离子液体的制备中，醇为甲醇或乙醇，回流时间为20～24h，烘干温度为40～50℃；Cu(Ⅱ)复合物为Cu(OTF)2、CuCl2、CuBr2或CuSO4中的一种，优选Cu(OTF)2。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023](1)通过将离子液体负载到纳米二氧化硅上，可大大减少离子液体的用量，从而降低生产成本；
[0024](2)制备纳米负载Cu离子液体催化剂所需装置简单，易于操作，反应条件温和，适合用于工业化生产；
[0025](3)纳米负载Cu离子液体催化剂可用于催化1,4
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双取代的1,2,3
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三唑反应，催化效果好、重复利用率高。通过使用纳米负载Cu离子液体催化制备1,4
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双取代的1,2,3
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三唑，催化剂用量为2
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5％，产品收率达到92％以上，反应时间较普通催化剂缩短1/3。
具体实施方式
[0026]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。
[0027]实施例1
[0028](1)纳米二氧化硅的制备
[0029]配置正己醇(35ml)、十六烷基三甲基溴化铵(35g)混合液，加入环己烷(165ml)超声震荡均匀，再移入水(10ml)在室温下搅拌30min，最后加入正硅酸乙酯继续反应。离心，并用乙醇洗涤，100℃真空干燥2h得到纳米二氧化硅。
[0030](2)1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷的制备
[0031]将4
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溴吡啶盐酸盐(10g)、1,2
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乙二硫醇(3ml)、氢氧化钠(2.5g)加入到DMF(100ml)中回流反应20h；反应结束后，将反应液中加入一定量的水和乙酸乙酯并过滤，将滤液进行萃取分层，得到水相和有机相，再将水相进行减压浓缩，最后将所得到的浓缩物用甲醇进行重结晶得到1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷。
[0032](3)负载型纳米离子液体的制备
[0033]在圆底烧瓶中加入纳米二氧化硅(5.0g)、1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷(2g)、DMF(60ml)于80℃冷凝回流4h，再将反应液离心，并将得到的固体产物用甲醇洗涤于40℃烘干；取5g烘干的粉末与甲苯(50ml)混合，再一并加入到碘甲烷(2.5g)中于室温下搅拌反应，反
应结束后离心，并用石油醚洗涤产物，将产物于50℃进行烘干即得到负载型纳米离子液体。
[0034](4)负载型纳米Cu离子液体的制备
[0035]将Cu(OTF)2(20mg)、负载型纳米离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，其特征在于：首先，制备纳米二氧化硅和1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷；其次，以纳米二氧化硅和1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷为原料制备负载型纳米离子液体；最后，将负载型纳米离子液体与Cu(Ⅱ)复合物进行复合得到负载型纳米Cu离子液体。2.根据权利要求1所述的纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，其特征在于：纳米二氧化硅的制备步骤是：加入一定量的环己烷、醇、表面活性剂，再移入水，在室温下搅拌反应；然后，将正硅酸乙酯加入到反应液中继续反应；将反应液离心，得到纳米二氧化硅。3.根据权利要求2所述的纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，其特征在于：醇为正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇或正辛醇中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，其特征在于：表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠或曲拉通X
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100中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的纳米负载Cu离子液体催化剂的制备方法，其特征在于：1,2
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二(4
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吡啶硫代)乙烷的制备步骤是：将4
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溴吡啶盐酸盐、1,2
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乙二硫醇、氢氧化钠加入到DM...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立明，马祥云，刘长岗，常明珠，张雯婷，
申请(专利权)人：山东鑫泉医药有限公司，
类型：发明
国别省市：