本发明专利技术公开了一种合成α-氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，其按照如下方法制备：以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂、环己烷为溶剂，采用超声波技术将N-丁基咪唑碱性离子液体嫁接到硅胶载体上，即得。此催化剂用于合成α-氰基肉桂酸乙酯，具体操作方法为：将苯甲醛与氰乙酸乙酯按摩尔比1：（0.9-1.1）的比例混匀，加入占反应物总重量2%的有机固体碱催化剂，入反应釜，在搅拌条件下升温到80℃-110℃，反应5h-12h，经离心沉降得到产品；有机固体碱催化剂回收并循环使用。本发明专利技术制备的催化剂具备高催化活性并能够循环重复使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工
，尤其涉及用于诺文格尔缩合合成a-氰基肉桂酸乙酯反应的有机固体碱催化剂。
技术介绍
诺文格尔(Knoevenagel)反应是19世纪90年代由Knoevenagel提出的，是有机合成中形成碳碳双键的重要方法之一，长期以来受到人们高度重视和广泛应用。Knoevenagel缩合反应是醛或酮与含有活泼亚甲基的化合物生成不饱和化合物与水的反应，其方程式如下 EiXRiX \ / \ //( O+ 11:(' -1 ,C~+ MjO R2YR2Y式中X和Y为吸电性基团，如氰基和羰基等。该反应形成碳-碳双键，此双键可以进一步加成或氢化，故在有机合成中有着广泛的应用，如合成肉桂酸，合成香豆素及其衍生物，以及双键进一步氢化等。许多精细化工中间体和药物中间体的合成，就是通过这个反应生成的。产物之一 a —氰基肉桂酸乙酯在药物和精细化工中是一重要的中间体，可用作紫外滤光剂和光敏剂的成分、纤维染色剂的中间体以及杀菌剂等。工业上合成a —氰基肉桂酸乙酯有均相法和多相法，一般以碱为催化剂，均相碱催化剂主要包括NaOH、胺、碱性离子液体等，均相催化碱强度均一，催化效率高，但存在分离复杂、设备腐蚀和废液处理等问题。其中，碱性离子液体是一种新型的催化剂，具有活性和选择性高的优点，但制备过程要求苛刻而且周期较长，又由于为均相催化剂，同时还存在不易分离，用量较大，不易重复使用等缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于合成a-氰基肉桂酸乙酯的嫁接型碱性离子液体催化剂，其具备高催化活性并能够循环重复使用；本专利技术同时提供其制备方法及其应用方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。合成a-氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，按照如下方法制备以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂、环己烷为溶剂，采用超声波技术将N- 丁基咪唑碱性离子液体嫁接到硅胶载体上，即得。作为本专利技术的一种优选技术方案，其具体制备步骤包括A、将氯丙基三甲氧基硅烷加入到环己烷溶剂中配制成溶液，然后进行超声波处理，工作频率为40KHz，工作功率为50W，待超声波分散均匀后将硅胶浸入上述溶液中，同时进行密封，超声振荡lh-2h ；B、上步所得产品用索氏抽提器在110°C经甲苯抽提8h-12h，80°C -100°C真空干燥8h-12h，即得“氯丙基功能化硅胶”，记作“Cl/Si02” ；C、将咪唑加入到环己烷溶剂中配制成溶液，然后进行超声波处理，工作频率为40KHz，工作功率为50W，待超声波分散均匀后将CVSiO2浸入上述溶液中，同时进行密封，超声振荡lh-1. 5h后，加入溴代正丁烷，再次进行超声振荡lh-1. 5h，然后加入NaOH，超声振荡0.5h-lh ；D、上步所得产品用索氏抽提器在110°C经甲苯抽提8h_12h，80°C _100°C真空干燥8h-12h，即得终产品“N- 丁基咪唑碱性离子液体功能化硅胶”； 其中，按重量比计各物料的用量为步骤A中，氯丙基三甲氧基硅烷环己烷娃胶=(4-6): (30-40) : (5-8);步骤C中，咪唑环己烷C1/Si02:溴代正丁烷氢氧化钠=(4-8) : (40-60) : (9-11) : (6-10) : (2-6)。作为本专利技术的一种优选技术方案，按重量比计步骤A中各物料的用量为，氯丙基三甲氧基硅烷环己烷硅胶=5:40:8。作为本专利技术的一种优选技术方案，按重量比计步骤C中各物料的用量为，咪唑环己烧C1/Si02 :溴代正丁烧氢氧化钠=8:50:10:10:6。上述有机固体碱催化剂用于合成a-氰基肉桂酸乙酯，具体操作方法为将苯甲醛与氰乙酸乙酯按摩尔比I :(0. 9-1. I)的比例混匀，加入占反应物总重量2%的有机固体碱催化剂，入反应釜，在搅拌条件下升温到80°C -110°C，反应5h-12h，经离心沉降得到产品；有机固体碱催化剂回收并循环使用。作为上述应用的一种优选技术方案，各物料入反应釜后，在搅拌条件下升温到100。。，反应 IOho采用上述技术方案所产生的有益效果在于①制备方法简单，易操作，产品不易被空气中的二氧化碳、水所污染。 ②在a —氰基肉桂酸乙酯合成反应中，与同类催化剂相比，苯甲醛转化率较高(最高达到99. 8%)，平均提高了 4个百分点，a —氰基肉桂酸乙酯选择性为100%。③催化剂重复使用性能良好，重复使用5次后苯甲醛转化率仍可达80%，与同类催化剂相比提高了 2个百分点。④另外，试验结果的具体分析方法及相关数据可以参看“具体实施方式”部分。具体实施例方式以下实施例详细说明了本专利技术。本专利技术所使用的各种原料及各项设备均为常规市售产品，均能够通过市场购买直接获得。本专利技术中所用“氯丙基三甲氧基硅烷”即“ Y -氯丙基三甲氧基硅烷”。下文实施例中，利用本专利技术的催化剂催化a—氰基肉桂酸乙酯合成反应，产物分析的具体方法是反应产物采用中上海海欣色谱有限公司生产的GC-920分析；色谱条件如下色谱柱外径3mm，长2m不锈钢柱；担体GDX_203 (60-80目);检测器氢火焰；进样器温度220°C ;柱温程序升温初温100°C，时间4分钟，升温速率8°C /min,终温230°C，时间10分钟；进样量0. Iul。各实施例的产物分析结果见表I。表I.实施例1-10反应产物分析结果数据权利要求1.合成a-氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，其特征在于按照如下方法制备以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂、环己烷为溶剂，采用超声波技术将N- 丁基咪唑碱性离子液体嫁接到硅胶载体上，即得。2.根据权利要求I所述的合成a-氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，其特征在于其制备步骤包括 A、将氯丙基三甲氧基硅烷加入到环己烷溶剂中配制成溶液，然后进行超声波处理，工作频率为40KHz，工作功率为50W，待超声波分散均匀后将硅胶浸入上述溶液中，同时进行密封，超声振荡lh_2h ； B、上步所得产品用索氏抽提器在110°C经甲苯抽提8h-12h，80°C-100°C真空干燥8h-12h，即得“氯丙基功能化硅胶”，记作“Cl/Si02” ； C、将咪唑加入到环己烷溶剂中配制成溶液，然后进行超声波处理，工作频率为40KHz，工作功率为50W，待超声波分散均匀后将CVSiO2浸入上述溶液中，同时进行密封，超声振荡lh-1. 5h后，加入溴代正丁烷，再次进行超声振荡lh-1. 5h,然后加入NaOH，超声振荡0.5h-lh ； D、上步所得产品用索氏抽提器在110°C经甲苯抽提8h-12h，80V -100°C真空干燥8h-12h，即得终产品“N- 丁基咪唑碱性离子液体功能化硅胶”； 其中，按重量比计各物料的用量为步骤A中，氯丙基三甲氧基硅烷环己烷硅胶=(4-6): (30-40): (5-8);步骤C中，咪唑环己烷C1/Si02 :溴代正丁烷氢氧化钠=(4-8):(40-60) : (9-11) : (6-10) : (2-6)。3.根据权利要求2所述的合成a-氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，其特征在于按重量比计步骤A中各物料的用量为，氯丙基三甲氧基硅烷环己烷硅胶=5:40:8。4.根据权利要求2所述的合成a-氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，其特征在于按重量比计步骤C中各物料的用量为，本文档来自技高网...
【技术保护点】
合成α？氰基肉桂酸乙酯的有机固体碱催化剂，其特征在于按照如下方法制备：以氯丙基三甲氧基硅烷为偶联剂、环己烷为溶剂，采用超声波技术将N？丁基咪唑碱性离子液体嫁接到硅胶载体上，即得。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张雪红，刘树彬，杨晓辉，张云霄，刘会茹，胡瑞省，
申请(专利权)人：石家庄学院，
类型：发明
国别省市：
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。