一種n-雜環(huán)卡賓鉑配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及有機(jī)高分子化學(xué)領(lǐng)域，一種N-雜環(huán)卡賓鉑配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑及其制備方法。催化劑采用烷基咪唑和鹵代羧酸反應(yīng)獲得羧酸功能化咪唑鹽，然后再與亞鐵、銅、鋅、鈣或鎂的氯化物反應(yīng)，得到含亞鐵、銅、鋅、鈣或鎂的羧酸鹽的咪唑基離子液體，所制備的離子液體在叔丁基醇鉀的作用下，得到N-雜環(huán)卡賓配體，然后將其和Karstedt催化劑反應(yīng)，得到N-雜環(huán)卡賓鉑配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑。該催化劑的選擇性較高，不會(huì)產(chǎn)生鉑黑沉淀；易于分離，可循環(huán)使用。
【專利說(shuō)明】一種N-雜環(huán)卡賓鉑配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑及其 制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體 化催化劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 烯烴催化硅氫加成反應(yīng)是合成有機(jī)硅偶聯(lián)劑和功能有機(jī)硅化合物及聚合物最重 要的途徑之一（J.Organomet.Chem.，2003, 681，91-97)。烯經(jīng)娃氫加成通常使用Speier催 化劑（氯鉬酸的異丙醇溶液）和Karstedt催化劑（鉬的四甲基二乙烯基二硅氧烷配合物）， 上述兩類催化體系雖具有較高活性，但存在產(chǎn)物選擇性不高，在催化劑儲(chǔ)存及反應(yīng)過(guò)程中 易產(chǎn)生鉬黑，催化劑成本較高等缺點(diǎn)。Mark6等報(bào)道，對(duì)于Karstedt催化劑，利用N-雜環(huán)卡 賓作配體置換其部分四甲基二乙烯基二硅氧烷，所制得的N-雜環(huán)卡賓鉬配合物對(duì)烯烴硅 氫加成具有高活性，同時(shí)在反應(yīng)過(guò)程中，催化劑體系穩(wěn)定，不產(chǎn)生鉬黑沉淀（Science，2002， 298, 204)。
[0003] 對(duì)于目前用于烯烴催化硅氫加成反應(yīng)的催化劑，存在選擇性不高以及反應(yīng)易產(chǎn)生 鉬黑的問(wèn)題，目前沒有相應(yīng)的產(chǎn)品可以解決這些問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決目前的用于烯烴催化硅氫加成反應(yīng)的催化劑存在選擇性不高以及反應(yīng) 易產(chǎn)生鉬黑的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑及其 制備方法。
[0005] 為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0006] -種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑，所述催化劑的結(jié)構(gòu)式為：
[0007]

【權(quán)利要求】
1. 一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑，其特征在于，所述催化劑的結(jié) 構(gòu)式為：
結(jié)構(gòu)式中： R為甲基、正丁基、三甲基苯基或2, 6-二異丙基苯基； M為二價(jià)金屬離子； n 為 1、2、3、4、6、8 或 10。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑，其特征 在于，所述催化劑中的M二價(jià)金屬離子為Fe( II )、Cu( II )、Zn( II )、Ca( II )或Mg( II )。
3. 根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑，其特 征在于，所述催化劑采用烷基咪唑和鹵代羧酸反應(yīng)獲得羧酸功能化咪唑鹽，然后再與亞鐵、 銅、鋅、鈣或鎂的氯化物反應(yīng)，得到含亞鐵、銅、鋅、鈣或鎂的羧酸鹽的咪唑基離子液體，所制 備的離子液體在叔丁基醇鉀的作用下，得到N-雜環(huán)卡賓配體，然后將其和Karstedt催化劑 反應(yīng)，得到N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑的制備 方法，其特征在于，具體包括以下步驟： (1) 烷基咪唑與1-氯代羧酸按摩爾比1:1加入到帶有磁力攪拌、加熱裝置和冷凝裝置 的反應(yīng)容器中，并加入三氯乙烷作反應(yīng)溶劑，在60-90°C下，攪拌反應(yīng)8h ; (2) 將上述反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物冷卻，倒去上層清液，再用乙酸乙酯清洗兩次，減壓除去殘 余溶劑，得到羧酸功能化咪唑鹽，待用； (3) 將上述所得羧酸功能化咪唑鹽溶于無(wú)水乙醇，并按照烷基咪唑與金屬氯化物的摩 爾比為2:1的比例，在溶液中加入亞鐵、銅、鋅、鈣或鎂的氯化物，在60-90°C下，攪拌反應(yīng) 3h，將反應(yīng)產(chǎn)物減壓除去溶劑，得到固體產(chǎn)物； (4) 將上述所得固體產(chǎn)物在四氫呋喃中形成懸浮液，在室溫下，加入叔丁基醇鉀，攪拌 30分鐘，得到N-雜環(huán)卡賓配體； (5) 將上述得到的N-雜環(huán)卡賓配體中加入karstedt催化劑，在室溫下攪拌Ih,除去溶 齊IJ，得N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑的制 備方法，其特征在于，所述步驟（1)的烷基咪唑?yàn)?-甲基咪唑、1-乙基咪唑、1-丙基咪唑、 1-丁基咪唑、1_(1，3, 5-三甲基苯基）咪唑或1-(2,6-二異丙基）苯基咪唑。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑的制備 方法，其特征在于，所述步驟（1)中的1-氯代羧酸為1-氯代乙酸、1-氯代丙酸、1-氯代丁 酸、1-氯代己酸、1-氯代辛酸或1-氯代癸酸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑的制備 方法，其特征在于，karstedt催化劑中鉬和燒基咪唑的摩爾比為1:1。
8. -種采用權(quán)利要求1所述的一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑的 烯烴硅氫加成反應(yīng)，其特征在于，以烯烴和含氫硅烷為原料，并加入催化劑，然后在密閉容 器內(nèi)，80°C下反應(yīng)4h，潷析法分出上層產(chǎn)物，減壓蒸餾收集餾分，得到硅氫加成產(chǎn)物；其中 烯烴：含氫硅烷：催化劑的摩爾比為10000:11000-12000:1-50。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用一種N-雜環(huán)卡賓鉬配合物羧酸金屬鹽一體化催化劑的 烯烴硅氫加成反應(yīng)，其特征在于，烯烴：含氫硅烷：催化劑的摩爾比為10000:11000:4。
【文檔編號(hào)】B01J31/22GK104324752SQ201410406564
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月18日
【發(fā)明者】彭家建, 白贏, 厲嘉云, 肖文軍, 徐藝凇 申請(qǐng)人:杭州師范大學(xué)