[发明专利]聚苯胺衍生物负载salen催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚苯胺衍生物负载salen催化剂，该催化剂的结构式如式Ⅰ所示： 

式中：M为钴（Co）、铬（Cr）中的一种，B为3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基- γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种，C为含羟基的聚苯胺衍生物。

2.权利要求1所述聚苯胺衍生物负载salen催化剂的制备方法，其特征在于具体操作步骤如下：

（1）含羟基聚苯胺衍生物的合成

用水做溶剂在烧杯中分别配置100ml A液与B液，其中A液中包含6~10mol/L的酸和2~5 mol/L的过硫酸铵；B液中包含0.3~3 mol/L的苯胺、0.1~2mol/L的邻氨基苯酚、6~10mol/L的酸；在磁力搅拌作用下分别使A液与B液搅拌均匀，将A液慢慢加入B液中在室温下搅拌6~8小时，抽滤，然后用0.01~0.05mol/L的HCl溶液和蒸馏水交替洗涤至无色，将产物在60-95℃的下真空干燥10小时，即得到含有羟基的聚苯胺衍生物；

（2）含羟基的聚苯胺衍生物的改性

取步骤（1）中合成的含有羟基的聚苯胺衍生物与偶联剂按摩尔比为1.5~3:1的比例，在100ml甲苯中搅拌回流12h，待溶液冷至室温，过滤固体用乙醚洗涤，于50℃~90℃下真空干燥，得到用偶联剂改性的带羟基聚苯胺衍生物； 

（3）SalenH₂配体的制备

按二胺类化合物与水杨醛或其衍生物的摩尔比为1:0.5~1:2，水杨醛或其衍生物与甲酸的摩尔比为0.5:1~1:1的比例，将以上三种试剂溶解在极性溶剂中至其刚好完全溶解，搅拌，回流1~24h后所得到的黄色固体经过离心、抽滤分离，用乙醇洗涤至滤液澄清即得到如式Ⅱ所示的SalenH₂配体，

   ；

（4） SalenMX催化剂的制备

将SalenH₂配体与KH按摩尔比1:1.5~1:2.7的比例溶于四氢呋喃中，搅拌12~24小时得到清澈的黄色溶液，用真空抽滤除去未反应的KH，将所得的滤液加入到含有CrCl₃或者Co(CH₃COO)₂·4H₂O的四氢呋喃中，其中SalenH₂配体与CrCl₃或者Co(CH₃COO)₂·4H₂O的摩尔比为1:1.1~1:1.7，室温下搅拌12~24小时，抽真空除去溶剂后溶于二氯甲烷中，再过滤除去氯化钾，将所得滤液真空干燥即可得到SalenCrCl₃或者Salen Co(CH₃COO)₂；

（5）SalenMX催化剂的负载化

将步骤（2）中用偶联剂改性的带羟基聚苯胺衍生物与步骤（4）合成的SalenMX催化剂按摩尔比1:1~1:3的比例混合在甲苯溶液中，室温下搅拌12~24h后抽滤，得到的固体用二氯甲烷洗涤多次至洗涤液无色；将固体置于30℃~50℃下真空干燥，即得到聚苯胺衍生物负载型salen催化剂。

3.根据权利要求2所述聚苯胺衍生物负载salen催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中酸为硫酸、盐酸、硝酸、甲酸、乙酸溶液中的一种。

4.根据权利要求2或3所述聚苯胺衍生物负载salen催化剂的制备方法，其特征在于：偶联剂为3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基- γ -氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-二乙烯三氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷的的一种。

5.根据权利要求2或3所述聚苯胺衍生物负载salen催化剂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中的二胺类化合物为乙二胺、环己二胺、邻苯二胺、联萘二胺中的一种。

6.根据权利要求2或3所述聚苯胺衍生物负载salen催化剂的制备方法，其特征在于：水杨醛衍生物为3,5-二叔丁基水杨醛、3-叔丁基-5-甲氧基水杨醛、3-叔丁基-5-硝基水杨醛中的一种。

7.根据权利要求2或3所述聚苯胺衍生物负载salen催化剂的制备方法，其特征在于：极性溶剂为甲醇、乙醇、乙腈中的一种。