專利名稱:一類離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑及其制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一類離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑及制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù):
眾所周知,席夫堿催化劑由于結(jié)構(gòu)簡單、易于合成、反應(yīng)活性高而引起了化學(xué)化工研究人員的廣泛興趣。其已經(jīng)在如下反應(yīng)過程中展現(xiàn)出良好的催化性能:氧化反應(yīng)(CN200710102747.8,CN200510011789.1, CN200710199283.7),聚合反應(yīng)(CN200810229276.1,CN200710010706.6)、不對稱加成反應(yīng)(CN200810003361.6)、環(huán)丙烷化(CN94110356.0, CN02110653.3, CN97101566.X, CN97101565.1)等。但在這些反應(yīng)中使用席夫堿催化劑也有其缺點,以氧化反應(yīng)為例(CN200710102747.8,CN200510011789.1,CN200710199283.7),由于席夫堿催化劑均支載在分子篩、硅膠或樹脂等載體上,非均相催化過程有利于催化劑與產(chǎn)物的分離以及回收利用,但同時也大大降低了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性,反應(yīng)產(chǎn)生相對較多的副產(chǎn)物與主產(chǎn)物性質(zhì)相似不易分離。專利CN00122944.3中公布了均相席夫堿催化劑所催化的反應(yīng),由于催化劑能很好的溶解于反應(yīng)體系,給產(chǎn)物與催化劑后處理及催化劑的回收帶來了困難。如何對席夫堿催化劑進(jìn)行的有效的改性使其能提高反應(yīng)活性及選擇性、并且能夠通過簡單的方法就能對催化劑回收再利用一直是研究核心。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一類離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑及制備方法,這類催化劑在催化環(huán)己烯的氧化反應(yīng)后可以通過簡單的水洗方法從反應(yīng)體系中回收回來。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一類離子液體 支 載的手性席夫堿金屬催化劑,它的簡寫式為JSalen-R1-R2Py-M][X],其中Salen-R1表示手性席夫堿的種類,R2Py表示吡啶的種類,X表示陰離子的種類,M表示金屬離子,它具有如下的通式:
權(quán)利要求
1.一類離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑,它的簡寫式為: [Salen-R1-R2Py-M] [X],其中Salen-R1表示手性席夫堿的種類,R2Py表示吡啶的種類,X表示陰離子的種類,M表示金屬離子,它具有如下的通式:R1R1 其中M為二價過渡金屬M(fèi)n2+和Co2+ 為甲基或叔丁基(請在通式中補(bǔ)上R1), R2為H或甲基,,X為一,Cl—,BF4 —,CF3CO2-,N03 —,或 PF6 一。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑的方法,它包括如下步驟: 步驟1.將乙酰丙酮類物質(zhì)與左旋-反式-1,2-環(huán)己二胺在有機(jī)溶劑中混合,在-20°C 150°C間,優(yōu)選的是在(TC 100°C間反應(yīng),縮合得手性席夫堿,其中,乙酰丙酮類物質(zhì)與左旋-反式-1,2-環(huán)己二胺的摩爾比為1:1 5:1。
步驟2.將步驟I制得的席夫堿與氯代丁二酰亞胺或溴代丁二酰亞胺在有機(jī)溶劑中混合,在-20°C 150°C間,優(yōu)選的是在_5°C 50°C間進(jìn)行取代反應(yīng),得鹵代手性席夫堿,其中,鹵代丁二酰亞胺與手性席夫堿的摩爾比為1:1 10:1。
步驟3.將步驟2制得的鹵代手性席夫堿與吡啶或4-甲基吡啶在溶劑中混合,在(TC 150°C,優(yōu)選的是在10°C 80°C間,反應(yīng)得離子液體支載的手性席夫堿,其中,吡啶類物質(zhì)與鹵代手性席夫堿的摩爾比為1:1 10:1。
步驟4.將步驟3制得的離子液體支載的手性席夫堿與過渡金屬鹽在溶劑中混合,在(TC 100°C,優(yōu)選的是在10°C 80°C間反應(yīng),絡(luò)合生成離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑,其中,過渡金屬鹽與離子液體支載的手性席夫堿的摩爾比為0.5:1 2:1。
步驟5.將步驟4制得的離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑與銀鹽在溶劑中混合,在(TC 100°C,優(yōu)選的是在10°C 80°C間反應(yīng),交換陰離子,其中,銀鹽與離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑的摩爾比為1:1 5:1。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征是:反應(yīng)使用的有機(jī)溶劑是乙腈、丙酮、乙醇和水。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征是:步驟I所述的的反應(yīng)溫度是在0°C IOO0C,乙酰丙酮類物質(zhì)與左旋-反式-1,2-環(huán)己二胺的摩爾比為2:1。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征是:步驟2所述的反應(yīng)溫度是在一5°C 50 V間,手性席夫堿與鹵代丁二酰亞胺的摩爾比為2:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征是:步驟3所述的反應(yīng)溫度是在10°C 80°C間,鹵代手性席夫堿與吡啶類物質(zhì)的摩爾比為5:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征是:步驟4所述的反應(yīng)溫度是在10°C 800C間反應(yīng),離子液 體支載的手性席夫堿與過渡金屬鹽的摩爾比為1:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法,其特征是:步驟所述的反應(yīng)溫度是在10°C 80°C間,離子液體支載的手 性席夫堿金屬催化劑與銀鹽的摩爾比為2:1。
全文摘要
一類離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑,它的簡寫式為[Salen-R1-R2Py-M][X],其中Salen-R1表示手性席夫堿的種類,R2Py表示吡啶的種類,X表示陰離子的種類,M表示金屬離子,它具有如下的通式其中M為二價過渡金屬M(fèi)n2+和Co2+;R1為甲基或叔丁基,R2為H或甲基。本發(fā)明的離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑可溶于常規(guī)有機(jī)溶劑的同時在水中具有較好的溶解度,而且在水中的溶解度往往大于在有機(jī)溶劑中的溶解度。從而使得在反應(yīng)過程中離子液體支載的手性席夫堿金屬催化劑可以很好的溶解于反應(yīng)體系,而在反應(yīng)結(jié)束后通過簡單的水洗方法便可以從反應(yīng)體系中除去催化劑,然后在減壓下蒸除水分,達(dá)到回收催化劑的目的,本發(fā)明公開了其制法。
文檔編號C07F15/06GK103191779SQ201310125539
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月11日
發(fā)明者胡興邦, 劉超英, 吳有庭, 張志炳 申請人:南京大學(xué)