本发明专利技术涉及一种以高分子担载氨基酸席夫碱金属配合物与小分子配体再配位，形成高分子担载三元氨基酸席夫碱金属铜配合物催化剂。用此催化剂在常压下，温度为１０５℃－１１５℃催化氧化乙基苯、异丙苯，乙基苯的转化率为２０％，产物苯乙酮的选择性为１００％，没有副产物生成；虽然异丙苯的转化率为２５％，但是产物２－苯基－２－丙醇（ＰＰ）选择性为１００％。催化剂显示出高活性、高选择性，同时，在该氧化体系中，有下列优点：①催化剂可以通过过滤与反应物和产物分离；②所用的氧化剂氧气对环境没有污染；③此体系没有用任何添加剂。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高分子担载三元氨基酸席夫碱金属铜配合物催化剂及其 合成方法。
技术介绍
2 0世纪7 0年代以来，国内外对碳氢化合物催化氧化反应进行了大量研 究。常以TBHP、 NaOCl、 H202 、 PhIO、 NaI04等作为氧化剂，此类氧化剂具有 氧化能力强，操作简便等优点，M反应器腐蚀较严重，环境污染较大，因 而限制了它们的应用范围。而以分子氧作为氧源具有原料易得、氧化效率高、 环境友好等特点，但分子氧氧化能力弱，需用高活性、高选择性的催化剂实现 催化氧化。至今仍未找到合适的反应体系使乙基苯、异丙苯的转化率和选择 性有令人满意的结果。
技术实现思路
金属配合物通过化学负载于高分子上，往往会产生与相应小分子配合物 完全不同的、具有高活性、高选择性的新型活性组分。本专利技术旨在提供一种 高分子担载三元JL^,夫碱金属铜配合物催化剂及其合成方法。其方法是 以氯曱基化聚苯乙烯、2, 4-二羟基苯曱酪、丙氨酸、1,10-邻菲罗啉和乙酸 铜为原料，经过合成反应，制备一种高活性、高选择性的催化剂。是利用高 分子担载JL^^夫^供氧、氮等配位原子，与金属离子形成稳定的配位 化合物，再与小分子l， 10-邻菲罗啉配位形成三元M酸席夫碱铜配合物， 一方面，增加活性金属离子的配位数，来改变催化剂的活性；另一方面，增 加活性金属离子周围的空间位阻来改变催化剂的性能。利用该催化剂催化分 子氧氧化乙基苯，制备高选择性的苯乙酮。本专利技术的目的可通过如下技术方案来实现一种高分子担载三元M^夫碱金属铜配合物催化剂，其结构式为上述合成高分子担载三元M^夫碱金属铜配合物催化剂的方法，其步骤是① 将3g氯甲基聚苯乙烯加入到100ml的丙酮中，60'C加热溶胀12小时 后，依序加入2， 4-二羟基苯甲醛，无 ^酸钾、碘化钾、PEG-400和丙酮溶 剂，并将上述反应物加热至60X:，在氮气保护下，搅拌反应12小时，过滤 固体产物、分别用丙酮洗涤，得PS-sal，待用；② 将丙氨酸溶解在甲醇和水的混合溶液中，甲醇与水的体积比为1:1,在 上述混合溶液中，加入氢氧化钠搅拌，使氢氧化钠在混合液溶解，再加入① 中得到的PS-sal，并将反应物加热至55"C-60匸，搅拌下反应12小时，得到 浅黄色固体悬浊液，过滤固体产物，分别用甲醇和水洗涤数次，得到 PS-sa卜ala，待用j③ 将乙酸铜溶解在甲醇和水溶液中，甲醇与水的体积比为l:l，然后加入 ②中得到的PS-sal-ala，在室温下搅拌反应12小时，有绿色固体生成，过 滤固体产物，以甲醇为提取液，用索氏提取器抽提12小时，得到 PS-sa卜alaCu,待用j④ 取③中得到的PS-sal-alaCu加入到甲醇溶液中，慢慢滴加1， 10-邻菲 罗啉的甲醇'溶，液，室温下继续反应lh,冷却至室温，有浅绿色固体生成，过 滤固体产物，以甲醇为提取液，用索氏提取器抽提12小时，得到催化剂 PS-sal-alaCu (phen)s合成反应式如下:PS-sal-ala-Cu(phen) PS-sal-ala-Cu本专利技术具有的优点是首先，它具有高分子催化剂的普遍优点。如①催化剂的活性中心是通 过化学键键合到聚合物表面的。②催化剂PS-sal-alaCu(phen)可以与产物和 底物通过过滤分离。③催化剂可以重复使用，重复使用4次活性无明显降低。其次，本专利技术还有独特优势PS-sal-alaCu(phen)催化氧化乙基苯有较 高的催化活性(转化率20%)，同时生成的苯乙酮的选择性为(100%);将该催 化剂催化氧化异丙苯，尽管异丙苯的转化率为25%，但产物2-苯基-2-丙醇(PP) 选择性为100%。具体实施例方式本专利技术还将结合实例作进一步详述实施例一为催化剂的制备；实施例 二为该催化剂催化氧化乙基苯、异丙苯。实施例一① 将3g氯甲基聚苯乙烯加入到100ml的丙酮中，60'C加热溶胀12小时 后，加入1. 4g 2, 4-二羟基苯甲醛，1. 38g无水碳酸钾、0.16g碘化钾、 0. 2mlPEG-400和50ml的丙酮溶剂，并将上述反应物加热至60^C ，在氮气保 护下，搅拌反应12小时，过滤固体产物、分别用20ml丙酮洗涤5次，得PS-sal， 待用；② 将0. 89g丙氨酸溶解在甲醇和水的混合溶液中，甲醇与水的体积比为 1:1,加入0.4g氬氧化钠搅拌，使是氬氧化钠溶解，再加入①中得到的64.4gPS-sal,并将反应物加热至55"C-601C,搅拌下反应12小时，得到浅黄 色固体悬法液，过滤固体产物、分别用曱醇和水洗涤数次，得到PS-sal-ala，；③ 将1.99g乙酸铜溶解在30ml曱醇和水溶液中，曱醇和水的体积比为 1:1。然后加入②中得到的4. 2gPS-sal-ala，在室温下搅拌反应12小时，有 绿色固体生成，过滤固体产物，以150ml曱醇为提取液，用索氏提取器抽提 12小时，得到PS-sal-alaCu;④ 取(D中得到的4. 8gPS-sal-alaCu加入到30ml的甲醇溶液中，再慢慢 滴加0.2gl,10-邻菲罗啉的甲醇溶液，室温下继续反应lh，冷却至室温，有 浅绿色固体生成，过滤固体产物，以150ml曱醇为提取液，用索氏提取器抽 提12小时，得到催化剂PS-sal-alaCu(phen)。实施例二 实例1在常压下，温度为105。C-115。C时，高分子担载三元氨基^夫碱金属 铜配合物催化剂与乙基苯(2mg: 2ml)加入的反应器中，在不加入任何添加剂的 条件下，分子氧氧化乙基苯，乙基苯的转化率为20%，产物苯乙酮的选择性 为100%,没有副产物生成。实例2在常压下，温度为95'C-105。C时，高分子担栽三元M^夫碱金属铜 配合物催化剂与乙基苯(2mg:2ml)加入的反应器中，在不加入任何添加剂的 条件下，分子氧氧化乙基苯，乙基苯的转化率为12%，产物苯乙酮的选择性 为70%。实例3在常压下，温度为85'C-95。C时，高分子担栽三元M^夫碱金属铜 配合物催化剂与乙基苯(2mg: 2ml)加入的反应器中，在不加入任何添加剂的条 件下，分子氧氧化乙基苯，乙基苯的转化率为4%，产物苯乙酮的选择性为64%。实例4在常压下，温度为105'C-115'C时，高分子担载三元M,夫碱金属 铜配合物催化剂与异丙苯(3mg: 2ml)加入的反应器中，在不加入任何添加剂的 条件下，分子氧氧化异丙苯，虽然异丙苯的转化率为25%,但是产物2-苯基 -2-丙醇(PP)选择性为100%。权利要求1、一种高分子担载三元氨基酸席夫碱金属铜配合物催化剂，其结构为2、一种合成权利要求1所述的一种高分子担载三<formula>formula see original document page 3</formula>全文摘要本专利技术涉及一种以高分子担载氨基酸席夫碱金属配合物与小分子配体再配位，形成高分子担载三元氨基酸席夫碱金属铜配合物催化剂。用此催化剂在常压下，温度为105℃-115℃催化氧化乙基苯、异丙苯，乙基苯的转化率为20％，产物苯乙酮的选择性为100％，没有副产物生成；虽然异丙苯的转化率为25％，但是产物2-苯基-2-丙醇(PP)选择性为100％。催化剂显示出高活性、高选择性，同时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高分子担载三元氨基酸席夫碱金属铜配合物催化剂，其结构为： ＊＊＊ ＰＳ－ｓａｌ－ａｌａ－Ｃｕ（ｐｈｅｎ）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：常玥，石秀龙，朱冬梅，刘彦，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：62[中国|甘肃]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。