[发明专利]负载型席夫碱金属配合物催化剂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及负载型催化剂的制备技术。

背景技术

自20世纪80年代以来，环境友好、经济合理的催化环氧化方法受到学术界以及产业界的高度重视并且进行了深入研究。为解决传统方法存在的问题，绿色环保的氧化剂和新型催化剂的开发及应用成为了研究热点。氧气是既廉价易得又绿色环保的一种氧化剂，但分子氧很稳定，氧化烯烃非常困难，必须经过适当的催化作用才能与烯烃发生环氧化反应。席夫碱过渡金属配合物作为活化分子氧催化剂在催化烯烃环氧化方面取得了很好的成果，但席夫碱过渡金属配合物在均相催化反应体系中，难以回收重复利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种负载型席夫碱金属配合物催化剂的制备方法。

本发明是负载型席夫碱金属配合物催化剂的制备方法，其步骤为：

（1）首先将质量比为2～10:1的壳聚糖和微硅粉混合研磨20-40min，再向其中加入醋酸水溶液，搅拌3-5h，使微硅粉分散均匀;

(2)将上述溶液逐滴加入到NaOH水溶液中，固化0.5-1h，加入戊二醛交联2-4h，进行反应；

（3）将反应溶液过滤，得到的产物采用蒸馏水洗涤多次，洗至滤液呈中性，并将产物真空干燥，即得载体壳-聚糖/微硅粉复合树脂；

（4）将水杨醛乙醇溶液滴加到等当量的天冬氨酸和氢氧化钾的乙醇溶液中，水杨醛与天冬氨酸的摩尔比为1:1，滴加完后回流1h，然后边反应边蒸发至剩下少许溶剂，静置、冷却后，体系有大量的黄色沉淀析出，抽滤，用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次后，真空干燥，得到席夫碱配体；

（5）再次将复合树脂和过渡金属盐溶液，在室温下搅拌24h，将其过滤，并用蒸馏水洗涤多次，将产物真空干燥，即得金属-壳聚糖/微硅粉复合树脂，复合树脂与过渡金属盐溶液的摩尔比为：1:1～1.5；

（6）最后将事先合成的席夫碱配体、金属-壳聚糖/微硅粉复合树脂，在乙醇溶剂中，室温下搅拌24h，将其过滤，并用蒸馏水洗涤多次，将产物真空干燥，即得负载型席夫碱金属配合物催化剂。

 本发明的有益之处是：催化剂的制备工艺简单，负载型催化剂的催化活性高，分子氧为氧源，绿色环保。

M-Schiff base-CS/MSF为金属-壳聚糖/微硅粉的英文缩写，M（metal）为金属，Schiff base为席夫碱，CS（chitosan）为壳聚糖，MSF（Microsilica or Silica fume）为微硅粉的英文缩写。

附图说明

图1是实施例1、3、4、5、6样品的红外吸收光谱图，图2为Schiff base的红外光谱曲线。

具体实施方式

本发明是负载型席夫碱金属配合物催化剂的制备方法，其步骤为：

（1）首先将质量比为2～10:1的壳聚糖和微硅粉混合研磨20-40min，再向其中加入醋酸水溶液，搅拌3-5h，使微硅粉分散均匀;

(2)将上述溶液逐滴加入到NaOH水溶液中，固化0.5-1h，加入戊二醛交联2-4h，进行反应；

（3）将反应溶液过滤，得到的产物采用蒸馏水洗涤多次，洗至滤液呈中性，并将产物真空干燥，即得载体壳-聚糖/微硅粉复合树脂；

（4）将水杨醛乙醇溶液滴加到等当量的天冬氨酸和氢氧化钾的乙醇溶液中，水杨醛与天冬氨酸的摩尔比为1:1，滴加完后回流1h，然后边反应边蒸发至剩下少许溶剂，静置、冷却后，体系有大量的黄色沉淀析出，抽滤，用蒸馏水、无水乙醇洗涤数次后，真空干燥，得到席夫碱配体；

（5）再次将复合树脂和过渡金属盐溶液，在室温下搅拌24h，将其过滤，并用蒸馏水洗涤多次，将产物真空干燥，即得金属-壳聚糖/微硅粉复合树脂，复合树脂与过渡金属盐溶液的摩尔比为：1:1～1.5；

（6）最后将事先合成的席夫碱配体、金属-壳聚糖/微硅粉复合树脂，在乙醇溶剂中，室温下搅拌24h，将其过滤，并用蒸馏水洗涤多次，将产物真空干燥，即得负载型席夫碱金属配合物催化剂。

以上所述的制备方法，使用的过渡金属盐溶液为醋酸盐溶液、硫酸盐溶液、硝酸盐溶液。

以上所述的制备方法，过渡金属盐溶液中的过渡金属为钴，或者锰，或者铁，或者铜，或者镍。

将得到的负载型M-Schiff base-CS/MSF催化剂在特制的烯烃催化环氧化试验装置中进行。该装置可以从计量器直接读取消耗的氧气量，从而计算烯烃的转化率。