一种卡宾铜催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种卡宾铜催化剂及其制备方法和应用，尤其是在6

【技术实现步骤摘要】
一种卡宾铜催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于催化剂领域，具体涉及一种卡宾铜催化剂及其制备方法和应用，尤其是在催化6
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胺己腈加氢制备己二胺方面的应用。
技术背景
[0002]己二胺(CAS号：124
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09
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4)是一种重要的化工中间体，其碳链两端的胺基赋予其优异的反应性能而在工业上获得广泛应用，其最主要的应用是作为合成聚酰胺(如尼龙66)的前体。
[0003]目前，已知合成己二胺的方法众多。包括己二腈催化加氢合成己二胺(如CN1082947C、CN1191231C、CN1417200A、CN202506390U、CN104001516B、CN104001516A、CN108084035A等专利已报道的方法)、己二醇氨化脱水合成己二胺(如CN111495383A、CN109996781A、CN102233272A等专利已报道的方法)、6
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胺己腈催化加氢合成己二胺等。其中，6
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胺己腈由于可以直接通过己内酰胺氨化脱水而得，随着己内酰胺价格走低，通过6
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胺己腈加氢制备己二胺优势愈专利技术显。
[0004]现有技术中关于6
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胺己腈加氢制备己二胺的方法较少：专利CN 112079725A中报道了以二氧化硅或三氧化二铝负载的金属镍为催化剂，催化6
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胺己腈加氢合成己二胺，但反应最高需在500℃下进行，过程能耗较大；专利CN 111995526A中报道了在150℃下催化6
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胺己腈加氢合成二己胺的方法，虽然此专利的反应温度比CN112079725A的方法获得了大幅下降，但其需使用贵金属Pt/C为催化剂。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在克服现有6
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胺己腈加氢合成己二胺方法的缺陷，提供一种全新非贵金属催化剂及其制备方法，该催化剂基于非贵金属Cu，能够在温和条件下催化6
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胺己腈加氢合成己二胺。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种卡宾铜催化剂，其具有如下结构：
[0008]其中，R1为1～6个碳的直链烷基，R2为1～5个F取代的苯基。
[0009]所述卡宾铜催化剂简写为CAAC(R1)2‑
Cu
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B(R2)2。
[0010]优选的，R1为乙基，R2为五氟苯基。
[0011]本专利技术还提供上述卡宾铜催化剂的制备方法，包括如下步骤：
[0012]将式I化合物于有机溶剂中和水反应即得；
[0013]式I化合物的结构式为其中，R1为1～6个碳的直链烷基，R2为1～5个F取代的苯基。
[0014]所述式I化合物，简写为CAAC(R1)2‑
Cu
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H
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B(R2)3的制备方法为现有技术，报道于Nature Catal.2018,1,743
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747。
[0015]优选的，所述和水反应的时间为2～4h。
[0016]优选的，所述和水反应的温度为25～60℃
[0017]优选的，所述制备方法还包括过滤去除不溶物、将滤液蒸干、洗涤产品的步骤。
[0018]本专利技术进一步提供上述卡宾铜催化剂在催化6
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胺己腈加氢反应制备己二胺中的应用。
[0019]优选的，所述加氢反应中，氢气压力为0.5～3.0MPa；更优选为1.0～2.0MPa。
[0020]优选的，所述加氢反应的温度为50～150℃；更优选为80～120℃。
[0021]优选的，所述加氢反应中，催化剂用量以6
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胺己腈计为0.05wt％～5wt％；更优选为0.1wt％～1wt％。
[0022]优选的，所述加氢反应在无溶剂或四氢呋喃、异丙醚、乙二醇二乙醚、二氧六环或甲苯溶剂中进行。
[0023]本专利技术的有益效果在于：
[0024]本专利技术所开发的卡宾铜催化剂，其具有C＝Cu
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B骨架，对6
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胺己腈加氢合成己二胺具有独特的反应效果，其缺电子B和Cu结合使得Cu富有优异的氢气活化能力，同时缺电子B可和6
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胺己腈中的
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NH2基团通过路易斯酸碱特性增强作用，从而实现底物在催化剂周围的富集。通过以上双重作用，实现非贵金属Cu在温和条件下催化6
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胺己腈加氢合成己二胺，且转化率高，选择性好。
[0025]以下的实施例将对本专利技术进行更为全面的描述。
附图说明
[0026]图1是实施例1制备所得催化剂CAAC(C2)2‑
Cu
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B(C6F5)2的核磁共振氢谱。
[0027]图2是实施例1制备所得催化剂CAAC(C2)2‑
Cu
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B(C6F5)2的核磁共振碳谱。
[0028]图3是实施例1制备所得催化剂CAAC(C2)2‑
Cu
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B(C6F5)2的核磁共振硼谱。
[0029]图4是实施例1制备所得催化剂CAAC(C2)2‑
Cu
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B(C6F5)2的核磁共振氟谱。
具体实施方式
[0030]实施例1
[0031]催化剂的制备：
[0032]在100mL圆底烧瓶中加入50mL四氢呋喃，1.0g CAAC(C2)2‑
Cu
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H
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B(C6F5)3和0.2g水，室温下搅拌反应4小时，所得溶液过滤除去不溶物，滤液蒸干。所得固体用10mL己烷洗涤，然后烘干得0.51g白色固体CAAC(C2)2‑
Cu
‑
B(C6F5)2。
[0033]所得产物的核磁共振氢谱如图1所示。产物的核磁共振碳谱如图2所示。产物的核磁共振硼谱如图3所示。产物的核磁共振氟谱如图4所示。
[0034]实施例2
[0035]在100mL圆底烧瓶中加入50mL四氢呋喃，1.0g CAAC(C4)2‑
Cu
‑
H
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B(C6F3)3和0.2g水，60℃下搅拌反应2小时，所得溶液过滤除去不溶物，滤液蒸干。所得固体用10mL己烷洗涤，然后烘干得白色固体CAAC(C4)2‑
Cu
‑
B(C6F3)2。
[0036]实施例3
[0037]在100mL圆底烧瓶中加入50mL四氢呋喃，1.0g CAAC(C1)2‑
Cu
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H
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B(C6F1)3和0.2g水，30℃下搅拌反应3小时，所得溶液过滤除去不溶物，滤液蒸干。所得固体用10mL己烷洗涤，然后烘干得0.51g白色固体CAAC(C1)2‑
Cu
‑
B(C6F1)2。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卡宾铜催化剂，其特征在于，具有如下结构：其中，R1为1～6个碳的直链烷基，R2为1～5个F取代的苯基；优选的，R1为乙基，R2为五氟苯基。2.权利要求1所述卡宾铜催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将式I化合物于有机溶剂中和水反应即得；式I化合物的结构式为其中，R1为1～6个碳的直链烷基，R2为1～5个F取代的苯基。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述和水反应的时间为2～4h。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述和水反应的温度为25～60℃。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括过滤去除不溶物、将滤液蒸干、洗涤产品的步骤。6.权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿皎，阮建飞，胡兴邦，段晓玲，吴玉林，刘倩，
申请(专利权)人：江苏凯美普瑞工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：