[发明专利]一种用于烯烃环氧化反应的乙酰丙酮氧钼固体催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烯烃环氧化反应用新型固体催化剂的制备方法，采用有机高分子聚合物负载乙酰丙酮氧钼制备固体环氧化催化剂DVB-NH₂-MoO₂(acac)₂，属于精细有机化工技术领域。

背景技术

烯烃的环氧化反应无论在理论探索还是在实际生产中都有着广泛的研究，因为环氧化物作为一类重要的有机化工中间体，已广泛应用于精细有机合成和有机化工过程。为了克服传统的采用过氧羧酸法催化烯烃环氧化反应带来的一系列设备腐蚀，能耗高等缺点和不足，或是采用贵金属Ag等作为催化剂伴随的产业应用局限，近年来，人们将目光更多的投向了以过渡金属(如Mo，V，Ni，Cu，Co，Mn，Fe及Ti等)为催化剂，过氧化氢(H₂O₂)，叔丁基过氧化氢(TBHP)或氧气(O₂)为氧化剂的新型环氧化催化过程。

钼(Mo)系有机金属配合物烯烃的环氧化反应中已经显示出优异的催化性能。然而，这类配合物大多导致了均相催化体系，催化剂难以回收和重复使用。传统的解决办法是将有机金属化合物通过偶联剂(如三乙氧基硅烷等)固载于分子筛和活性炭等载体上，制得负载型催化剂，但是已报到的这些负载方法，不仅制备过程繁琐，活性组分的单载量不高，而且存在活性组分易堵塞孔道和溶脱等缺点。

为了解决上述问题，本发明采用自由基聚合法制得有机高分子固载乙酰丙酮氧钼固体催化剂催化烯烃环氧化反应，该法目前尚未见报道。

发明内容

本发明是针对传统液体羧酸催化剂在烯烃环氧化反应中存在的不足，提供一种工艺简单、操作简便的制备负载型乙酰丙酮氧钼固体催化剂的方法，并将其应用于催化烯烃的环氧化反应，取得了良好的催化效果。

本发明的技术方案：采用自由基共聚制备一种有机高分子固载乙酰丙酮氧钼固体催化剂DVB-NH₂-MoO₂(acac)₂的制备方法，其特征在于包括以下过程：

将二乙烯基苯和烯丙胺按照摩尔比为1:0.2～1:2加入到20～50mL乙醇溶剂中，加入一定量的引发剂偶氮二异丁腈AIBN，其质量为反应物总质量的0.5％～3％，在60～100℃搅拌24～48h，过滤分离出固体产物，用乙醇洗涤三次，60～80℃下真空干燥8～24h，得到有机高分子聚合物DVB-NH₂，将所得DVB-NH₂和乙酰丙酮氧钼按照摩尔比为1:1～2:1加入到30～50mL乙醇溶剂中，在80～120℃磁力搅拌24～48h，过滤分离出固体产物，用乙醇洗涤三次，60℃真空干燥8～24h，得到固体催化剂DVB-NH₂-MoO₂(acac)₂。

上述固体催化剂DVB-NH₂-MoO₂(acac)₂催化烯烃环氧化反应的应用，其特征在于：将烯烃和叔丁基过氧化氢按照摩尔比为1:1～1:4加入反应器中，再加入20～50mL的二氯甲烷溶剂和质量为反应物总质量的3％～15％固体催化剂DVB-NH₂-MoO₂(acac)₂，在反应温度为60℃～90℃，搅拌反应2～10h，得到含有烯烃环氧化产物的混合物。

上述的合成工艺，其特征在于，烯烃为环辛烯、环己烯、柠檬烯、1-辛烯和苯乙烯中的一种。

与现有技术相比，本发明的优点是：催化剂制备简单、催化活性高、催化剂可以简单过滤回收和重复使用，催化剂重复使用4次，催化活性无明显降低。

附图说明

图1本发明制备的负载型乙酰丙酮氧钼固体催化剂DVB-NH₂-MoO₂(acac)₂的红外图谱。

具体实施方式

下面通过具体实施例来对本发明加以进一步说明，但不限制本发明。

【实施例1】