本发明专利技术公开了二氯二(1‑丁基咪唑)锌催化剂的制备方法，该种方法将1‑丁基咪唑、乙酰丙酮氧钒、乙酸锌加入到盛有NaOAc‑HOAc的缓冲溶液中，再加入适量的氯化钠，混合搅拌，加热，冷却、得到块状二氯二(1‑丁基咪唑)锌催化剂。本发明专利技术方法具有反应过程简单，后处理简单。在4‑硝基苯甲酸甲酯的乙酯化反应中，产率高达93%。
Preparation and application of a two chloro two (1- butyl imidazole) zinc catalyst
The invention discloses a preparation method of two chlorine two (1 Ding Ji imidazole) zinc catalyst. The method adds 1 Ding Ji imidazole, acetacetone oxvanadate and zinc acetate in a buffer solution of NaOAc HOAc, adding a proper amount of sodium chloride, mixing and mixing, heating, cooling, and obtaining massive two chlorine two (1 Ding Ji imidazole) zinc catalysis Agent. The method has the advantages of simple reaction process and simple post-processing. In the ethyl esterification reaction of methyl 4 nitrobenzoate, the yield is up to 93%.
【技术实现步骤摘要】
一种二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂的制备方法及应用
本专利技术属于催化剂材料制备
，其中涉及到二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂的制备技术，为其催化应用奠定基础。技术背景锌是一种非常重要的生命过渡元素，以锌为中心金属有机化合物被广泛应用于人民生活的各个方面，同样此类化合物在催化领域也具有着重要应用。这类锌配合物可以用作多种反应体系的催化剂，这些催化剂催化活性高，且催化反应条件温和、催化产物选择性好及催化搓成成本较低。卢忠林课题组以3，5-二甲基苯甲酸甲酯衍生的配体设计合成了2个锌金属配合物，二者均能催化2-羟丙基对硝基苯基磷酸二酯的降解反应(高等学校化学学报，2011，32(9)，2128-2132)。这也为我们研究其他新型锌配合物进行路易斯催化其他反应提供了依据。酯类化合物在医药、化工等领域有着广泛的应用，酯交换反应一直是合成酯类化合物的主要途径。硫酸是酯化反应常用催化剂，但具有对设备腐蚀性强，难于从均相体系分离等缺点。因此，设计高效的催化剂体系，对于有机化学工业具有重大的科学意义。基于以上文献的基础上，设计一个酯交换反应的催化体系是十分必要的。通过检索，尚未发现与本专利技术申请相关的公开专利文献。
技术实现思路
本项专利技术的目的提供一种合成二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂的制备方法，希望实现4-硝基苯甲酸甲酯的乙基化反应合成苯甲酸乙酯的目标。本专利技术的的技术方案是：新型二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂，结构式为：前面所述的二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂的制备方法，步骤如下：将1-丁基咪唑、乙酰丙酮氧钒、乙酸锌加入到盛有NaOAc-HOAc的缓冲溶液中，再加入适量的氯化钠，混合搅拌，装入反应釜中，加热，冷却、得到块状单晶，产率32-59％。前面所述的制备方法，优选的方案是，原料物质的量之比1-丁基咪唑：乙酰丙酮氧钒：乙酸锌：氯化钠物质的量之比为10～15：0.5～1.2：0.3～0.8：0.2～0.7(优选的，1-丁基咪唑：乙酰丙酮氧钒：乙酸锌物质的量之比为12：0.8：0.5：0.4)。前面所述的制备方法，优选的方案是，加热温度为120～180℃(优选的，加热温度为150℃)。前面所述的制备方法，优选的方案是，加热反应时间为72～96h(优选的，加热反应时间为84h)。前面所述的制备方法，优选的方案是，强烈搅拌30-120min(优选的，强烈搅拌120min)。本专利技术还提供了二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂在催化4-硝基苯甲酸甲酯的乙基化。催化剂可以实现4-硝基苯甲酸甲酯的乙基化反应，产率高达93％。上述催化反应溶剂选用乙醇等，产率通过气相色谱检测。本专利技术的设计思路如下：将1-丁基咪唑与锌盐以及适量的无机盐在水热反应中构筑二氯二(1-丁基咪唑)锌金属配合物，将具有明确结构的二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂应用于4-硝基苯甲酸甲酯的乙基化，实现高产率的目标。催化剂的结构信息通过以下方法获得的：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(10～15mmol)，乙酰丙酮氧钒(0.5～1.2mmol),乙酸锌(0.3～0.8mmol),NaOAc-HOAc(15～20mL)以及氯化钠(0.2～0.5mmol)，强烈搅拌30～120min，在120～180度下加热反应72～96h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约32～59％。产品通过单晶X衍射，粉末X射线衍射进行表征，从图1、图2、以及晶体结构数据表1可以得到关于催化剂结构的信息。从单晶X衍射结构分析(图1)，催化剂的分子式为C14H24Cl2ZnN4。其中阳离子为Zn阳离子，氯离子为阴离子，二者通过共价键相互作用结合在一起。此化合物中含有一个锌原子，原子与两个N-丁基咪唑发生配位及两个氯原子配位，形成三角锥结构。正好与化合物的分子式吻合。从粉末X射线衍射分析(图2)，此化合物的物相能够与模拟数据进行较好地吻合，说明此化合物的物相较纯。表1.化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的晶体学数据从表1可以看出，此化合物的晶体数据为正交晶体，空间群为Pbca，晶体学分子式与晶体结构能够较好地吻合。附图说明图1为化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的晶体结构。图2为本专利技术所得催化剂的RXRD表征，其中灰线为合成的样品，黑线为模拟的样品。具体实施方式下面结合实施例和附图详细说明本专利技术的技术方案，但保护范围不被此限制。实施例1：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(10mmol)，乙酰丙酮氧钒(0.5mmol),乙酸锌(0.3mmol),NaOAc-HOAc(15mL)以及氯化钠(0.2mmol)，强烈搅拌30min，在120度下加热反应72h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约34％。实施例2：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(12mmol)，乙酰丙酮氧钒(0.5mmol),乙酸锌(0.4mmol),NaOAc-HOAc(15mL)以及氯化钠(0.2mmol)，强烈搅拌30min，在120度下加热反应96h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约36％。实施例3：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(15mmol)，乙酰丙酮氧钒(0.5mmol),乙酸锌(0.5mmol),NaOAc-HOAc(20mL)以及氯化钠(0.3mmol)，强烈搅拌50min，在180度下加热反应72h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约41％。实施例4：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(13mmol)，乙酰丙酮氧钒(0.8mmol),乙酸锌(0.5mmol),NaOAc-HOAc(20mL)以及氯化钠(0.5mmol)，强烈搅拌60min，在120度下加热反应72h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约57％。实施例5：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(14mmol)，乙酰丙酮氧钒(0.9mmol),乙酸锌(0.7mmol),NaOAc-HOAc(18mL)以及氯化钠(0.4mmol)，强烈搅拌120min，在180度下加热反应96h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约54％。实施例6：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(15mmol)，乙酰丙酮氧钒(1.2mmol),乙酸锌(0.8mmol),NaOAc-HOAc(20mL)以及氯化钠(0.5mmol)，强烈搅拌120min，在180度下加热反应96h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约58％。实施例7：化合物Zn[(1-bIM)4]2Cl2的制备：在一个25mL的反应釜中依次加入1-丁基咪唑(14mmol)，乙酰丙酮氧钒(1.0mmol),乙酸锌(0.6mmol),NaOAc-HOAc(18mL)以及氯化钠(0.4mmol)，强烈搅拌120min，在170度下加热反应89h，冷却、过滤，得到块状单晶。产率约56％。本专利技术所得二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂，催化剂的分子式为Zn[(1-bIM)4]2Cl2。图1为化合物Zn本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二氯二(1‑丁基咪唑)锌催化剂的制备方法，其特征在于：步骤为：将1‑丁基咪唑、乙酰丙酮氧钒、乙酸锌加入到盛有NaOAc‑HOAc的缓冲溶液中，再加入适量的氯化钠，混合并强烈搅拌，装入反应釜中，加热，冷却、得到块状单晶。
【技术特征摘要】
1.一种二氯二(1-丁基咪唑)锌催化剂的制备方法，其特征在于：步骤为：将1-丁基咪唑、乙酰丙酮氧钒、乙酸锌加入到盛有NaOAc-HOAc的缓冲溶液中，再加入适量的氯化钠，混合并强烈搅拌，装入反应釜中，加热，冷却、得到块状单晶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：1-丁基咪唑：乙酰丙酮氧钒：乙酸锌：氯化钠物质的量之比为10～15：0.5～1.2：0.3～0.8：0.2～0.7(优选的，1-丁基咪唑：乙酰丙酮氧钒：乙酸锌物质的量之比为12：0.8：0.5：0.4)。3.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟团结，王涛，刘新明，鲁爱梅，丁建萍，
申请(专利权)人：商丘师范学院，
类型：发明
国别省市：河南,41
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