[发明专利]二氧化硅的活化方法及其在催化苯甲醛硅腈化反应中的应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，尤其涉及到二氧化硅的活化及其在催化苯甲醛硅腈化反应中的应用。 

背景技术

硅腈化反应是有机合成中形成C-C键的最重要反应之一。通过硅腈化反应所获得的氰醇是合成一些多官能团化合物的重要中间体，而不对称硅腈化反应得到的手性氰醇更是不对称合成中的重要手性源之一，它的两个官能团经过多步转化，可以合成一系列光学纯的手性化合物。同时，氰醇也是合成许多药物的起始原料及一些天然产物和农药的重要组成片断。 

催化醛的硅睛化反应可大致分为两大类：无金属参与催化和金属参与催化，而无金属参与的催化又可以分为酶、肽以及小分子催化等，这些物质在催化硅腈化反应中表现出良好的活性，但由于许多催化剂和反应体系溶为一体，致使分离比较困难，且多数情况下需要柱色谱分离，因而操作也比较烦琐。金属配合物为催化剂往往具有明确的活性中心和较高的活性，但在催化过程中对反应条件要求比较苛刻，且同样存在分离困难等问题。金属配合物固载到无机载体表面制备的催化剂虽能解决分离困难的问题，但由于其合成过程比较复杂，催化剂固载可能导致活性降低等仍是难以克服的问题，因此，在硅腈化反应中的应用还不多。目前，在硅腈化反应领域函待解决的一个技术问题就是提供一种具有高活性、易于分离的催化剂。 

二氧化硅具有大的比表面积和多孔性，经常被用作吸附剂、干燥剂及催化剂载体等。化学反应中使用二氧化硅作催化剂通常具有条件温和、操作简单、容易与产物分离的优点。此外，二氧化硅还具有无毒、无环境污染、成本低等优点。目前，二氧化硅在催化烯烃聚合方面已经表现出良好的性能和工业应用前景。但是将二氧化硅用于催化醛类的硅腈化反应尚未见文献报道。 

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题在于提供一种方法简单、易于分离、重复使用催化活性高的二氧化硅的活化方法。 

本发明所要解决的另一个技术问题在于为二氧化硅提供一种新的用途。 

解决上述技术问题所采用的技术方案是：将二氧化硅置于真空管式炉中，用分子泵机组抽真空至10^-2Pa，以1℃/分钟的升温速率升温至100～500℃，恒温活化12小时，自然降至室温，在N₂气氛中密封保存。 

上述的二氧化硅的粒径为20～60μm，比表面积为480～540m²/g，由阿尔法莎公司生产。 

本发明将二氧化硅置于真空管式炉中，用分子泵机组抽真空至10^-2Pa，最佳以1℃/分钟的升温速率升温至500℃，恒温活化12小时。 

本发明活化的二氧化硅在苯甲醛硅腈化反应中的用途，其使用方法如下： 

取活化的二氧化硅，溶于盛有溶剂的史莱克瓶中，加入苯甲醛、三甲基硅腈，溶剂与苯甲醛、三甲基硅腈的体积比为1∶0.02∶0.04，苯甲醛与活化的二氧化硅的摩尔比为1∶2.5～5，充N₂作为保护气，密封瓶口，室温搅拌反应7～15小时，用史莱克过滤管过滤反应混合物，得到产物2-苯基-2-(三甲基硅氧基)乙腈，用气相色谱检测滤液中的产物，并用甲苯将所得固体洗涤5～6次，真空干燥，即可回收再用。 

上述的溶剂为甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、正己烷、四氢呋喃中的任意一种。 

本发明将二氧化硅在真空状态下经100～500℃活化处理12小时，得到活化的二氧化硅，方法简单，原料廉价易得。将活化的二氧化硅用于催化苯甲醛硅腈化反应，不需添加其他助剂，反应条件温和，产物收率高。本发明采用简单的过滤便可实现催化剂与产物的分离，克服了醛的硅腈化反应中催化剂分离回收困难的问题，且催化剂回收后可重复使用，重复使用催化活性高。本发明活化的二氧化硅也可用于催化其他醛类物质的硅腈化反应。 

附图说明

图1是本发明实例1舌化的二氧化硅的扫描电镜图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。 

实施例1 

本实施例二氧化硅的活化方法为：将2g二氧化硅置于真空管式炉中，用分子泵机组抽真空至10^-2Pa，以1℃/分钟的升温速率升温至500℃，恒温活化12小时，自然降至室温，得到活化的二氧化硅，在N₂气氛中密封保存。 

上述的二氧化硅的粒径为20～60μm，比表面积为480～540m²/g，由阿尔法莎公司生产。