可以用作硅氢加成反应和脱氢硅烷化催化剂的零价金属CO络合物的纳米颗粒制造技术

本发明专利技术涉及可用作催化剂，特别是用作硅氢加成反应和脱氢硅烷化催化剂的纳米颗粒。更具体地，本发明专利技术涉及具有选自元素周期表的第8列、第9列和第10列金属的至少一种氧化态为0的过渡金属的纳米颗粒，其包含至少一种羰基配体，并且优选地包含硅化物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可以用作硅氢加成反应和脱氢硅烷化催化剂的零价金属CO络合物的纳米颗粒专利
本专利技术涉及可用作催化剂、特别是用作硅氢加成反应和脱氢硅烷化催化剂的纳米颗粒。更具体地，本专利技术涉及包含选自元素周期表的第8列、第9列和第10列的金属的至少一种氧化态为0的过渡金属和至少一种羰基配体的纳米颗粒。
技术介绍
在硅氢加成反应(也称为聚加成反应)期间，包含至少一个不饱和键的化合物与包含至少一个氢化硅烷基官能团的化合物反应，氢化硅烷基官能团即氢原子与硅原子键合的官能团。例如，在烯烃类不饱和键的情况下，可以通过下式描述该反应：(1)或在炔烃类不饱和键的情况下，可以通过下式描述该反应：(2)在脱氢硅烷化反应中，该反应可描述为：(3)不饱和化合物的硅氢加成反应通过催化进行。通常，用于该反应的合适的催化剂是铂催化剂。当前，大多数工业硅氢加成反应是由具有通式Pt2(二乙烯基四甲基二硅氧烷)3(或简称Pt2(DVTMS)3)的Karstedt铂络合物催化的：然而，这种类型的催化剂相对不稳定，并且在反应过程中会通过形成具有Pt(0)的胶体物质而改变，而具有Pt(0)的胶体物质的大小不受控制，这会导致反应介质和所得油的颜色从黄色变为黑色。因此，在这种情况下，对于硅氢加成反应或脱氢硅烷化反应而言，获得有效的替代催化剂是有意义的，该催化剂的制备、实施和活性可以复制。因此，本专利技术的目的之一是提供特别适合于催化硅氢加成反应和脱氢硅烷化反应的有效催化剂。本专利技术的另一个目的是提供有效催化剂实施硅氢加成反应的方法。
技术实现思路
通过实施包含至少一种氧化态为0的过渡金属和至少一种羰基配体的纳米颗粒作为硅氢加成反应或脱氢硅烷化催化剂，可以实现这些目的，所述过渡金属选自元素周期表的第8列、第9列和第10列的金属。因此，本专利技术的目标纳米颗粒包含：-选自元素周期表第8列、第9列和第10列的金属中的至少一种氧化态为0的过渡金属，和-至少一种羰基配体。本专利技术的目的还在于包含纳米颗粒的胶体悬浮液。本专利技术的目的还在于包含纳米颗粒的催化剂或包含纳米颗粒的胶体悬浮液。本专利技术的目的还在于制备纳米颗粒和/或包含纳米颗粒的胶体悬浮液的方法。本专利技术的目的还在于由纳米颗粒或包含纳米颗粒的胶体悬浮液催化硅氢加成反应的方法。附图说明图1A显示了根据实施例1的包含铁纳米颗粒的胶体溶液的HAADFSTEM照片。图1B显示了根据实施例1的铁纳米颗粒的直径的直方图。图2显示了根据实施例1的铁纳米颗粒和所使用的铁前体的红外光谱。图3显示了根据实施例1的铁纳米颗粒和所使用的铁前体的13C-NMR谱。图4显示了根据实施例1的铁纳米颗粒和正辛基硅烷的1H-NMR谱。图5A显示了根据实施例2的包含钴纳米颗粒的胶体溶液的HAADFSTEM照片。图5B显示了根据实施例2的钴纳米颗粒根据它们的直径的直方图。图6显示了根据实施例2的钴纳米颗粒和所使用的钴前体的红外光谱。图7显示了根据实施例2的钴纳米颗粒和所使用的钴前体的13C-NMR谱。图8显示了根据实施例2的钴纳米颗粒和正辛基硅烷的1H-NMR谱。图9显示了根据实施例1的铁纳米颗粒的穆斯堡尔谱。具体实施方式定义在本专利技术中，“硅烷”是指包含与四个氢原子或有机取代基键合的硅原子的化合物。在本专利技术中，“聚硅烷”是指具有至少一个单元≡Si-Si≡的化合物。在本专利技术中，“氢化硅烷”是指属于硅烷类的化合物，因此其包含至少一个硅原子，并且包含至少一个与硅原子键合的氢原子。在本专利技术中，“有机聚硅氧烷”是指具有至少一个单元≡Si-O-Si≡的化合物。“烷基”是指直链或带支链的烃链，其包含1个至40个碳原子、优选1个至20个碳原子、更优选1个至10个碳原子。烷基可以选自甲基、乙基、异丙基、正丙基、叔丁基、异丁基、正丁基、正戊基、异戊基和1,1-二甲基丙基。根据本专利技术，“环烷基”是指含有3个至20个碳原子、优选5个至8个碳原子的单环或多环饱和烃基，优选单环或双环。当环烷基为多环时，多个环核可以通过共价键和/或通过螺原子彼此连接和/或彼此稠合。环烷基可以选自环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基和降莰烷基。根据本专利技术，“芳基”是指含有5个至18个碳原子的单环或多环的芳香族烃基。芳基可以选自苯基、萘基、蒽基和菲基。根据本专利技术，“卤原子”是指选自氟、氯、溴和碘的原子。根据本专利技术，“杂芳基”是指其中至少一个碳原子已被选自O、N、S和P的杂原子取代的芳基。杂芳基可选自吡喃基、呋喃基、吡啶基、嘧啶基、吡咯基、吡唑基、咪唑基、异噻唑基、异唑基和吲哚基。根据本专利技术，“杂环烷基”是指其中至少一个碳原子已被选自O、N、S和P的杂原子取代的环烷基。优选地，杂环烷基包含5至10个成员。杂环烷基特别可以是单环的环氧乙烷基或双环的环氧环己基。根据本专利技术，“烷氧基”是指与氧原子键合的如上文所定义的烷基。烷氧基可以选自甲氧基、乙氧基、丙氧基和丁氧基。根据本专利技术，“芳氧基”是指与氧原子键合的如上文所定义的芳基。芳氧基可以是例如苯氧基。根据本专利技术，“环烷氧基”是指与氧原子键合的如上文所定义的环烷基。根据本专利技术，“烷基硅烷基”是指与硅原子键合的如上文所定义的烷基。根据本专利技术，“烷氧基硅烷基”是指与硅原子键合的如上文所定义的烷氧基。纳米颗粒本专利技术的目标纳米颗粒包含：-选自元素周期表第8列、第9列和第10列的金属中的至少一种氧化态为0的过渡金属，和-至少一种羰基配体。在本专利技术中，元素周期表第8列、第9列和第10列的金属优选为铁(Fe)、钌(Ru)、锇(Os)、钴(Co)、铑(Rh)、铱(Ir)、镍(Ni)、钯(Pd)和铂(Pt)。优选地，纳米颗粒包含选自Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd和Pt，更优选选自Fe、Co和Ni，或选自Fe和Co的至少一种金属。纳米颗粒还可以包含选自元素周期表的第8列、第9列和第10列金属的几种金属。纳米颗粒可以例如包含2种或3种金属。因此可能具有双金属或三金属纳米颗粒，例如包含金属Fe和Co、或金属Fe和Ni、或金属Co和Ni的纳米颗粒，或包含金属Fe、Co和Ni的纳米颗粒。纳米颗粒中包含的一种或多种金属的氧化态为0。纳米颗粒还包含至少一种羰基配体(CO)。该羰基配体与元素周期表第8列、第9列或第10列的至少一种金属原子配位。该配体可以在纳米颗粒的表面配位。羰基配体的存在可以通过红外光谱法(IR)或通过13C-NMR确定。有利地，纳米颗粒还包含至少一种硅化物。在本专利技术中，“硅化物”是指包含与选自元素周期表的第8列、第9列和第10列的金属的至少一种金属原子键合的硅原子的化合物。优选地，硅化物还包含至少一个Si-C键。硅化物可以选自具有式(I)的化合物：YpZ4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米颗粒，其特征在于它们包含：/n-选自元素周期表第8列、第9列和第10列的金属的至少一种氧化态为0的过渡金属，和/n-至少一种羰基配体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180112 FR 18502461.一种纳米颗粒，其特征在于它们包含：
-选自元素周期表第8列、第9列和第10列的金属的至少一种氧化态为0的过渡金属，和
-至少一种羰基配体。


2.根据权利要求1所述的纳米颗粒，其特征在于金属选自Fe、Co和Ni。


3.根据权利要求1或2所述的纳米颗粒，其特征在于它们还包含硅化物，优选选自具有式(I)的化合物的硅化物：
YpZ4qSiHr(I)
其中：
-符号Y相同或不同，表示选自元素周期表第8列、第9列和第10列的金属的金属，优选选自Fe、Co和Ni的金属；
-符号Z4相同或不同，表示任选地被杂原子或含杂原子的基团取代的具有1个至18个碳原子的一价烃基，优选地选自具有1个至18个碳原子的烷基和具有6个至12个碳原子的芳基，更优选地选自具有4个至12个碳原子的烷基；
-p＝1、2或3；
-q＝1、2或3，优选q＝1；
-r＝0、1或2；
-p+q+r＝4。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的纳米颗粒，其特征在于它们具有小于或等于10nm的平均直径。


5.一种胶体悬浮液，其特征在于其包含根据权利要求1至4中任一项所述的纳米颗粒。


6.一种催化剂，其特征在于其包含根据权利要求1至4中任一项所述的纳米颗粒或根据权利要求5所述的胶体悬浮液。


7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于其...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦莱丽·梅耶，克洛艾·蒂厄勒，劳伦·韦尔，尤里·苏莱曼诺夫，托马斯·加莱安德罗迪亚芒，马加利·布斯基耶，
申请(专利权)人：埃肯有机硅法国有限公司，克劳德伯纳德里昂第一大学，CPE里昂持续教育及研究公司，法国国家科学研究院，
类型：发明
国别省市：法国;FR