[发明专利]一种含有维生素B12结构的颗粒乳化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于催化剂材料领域，尤其涉及一种具有催化性能的颗粒乳化剂及其制备方法和应用。

背景技术

颗粒乳化剂因其在食品、采油、化妆品、医药、催化以及功能纳米材料制备等领域具有广泛的应用而备受关注。通过将功能分子引入到颗粒乳化剂的表面实现对其功能化修饰，可以赋予其更多独特的性能，从而拓展其应用的领域。如何制备一种具有催化活性的颗粒乳化剂，实现催化剂与乳化剂一起高效回收再利用是目前热门的研究课题之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种将天然维生素B₁₂水解得到带有羧基的维生素B₁₂衍生物，再通过酰胺键的生成，将维生素B₁₂衍生物固载于颗粒乳化剂表面，得到一种兼具催化和乳化双重性能的颗粒乳化剂。该材料在乳液催化领域有较好的应用前景。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种含有维生素B₁₂结构的颗粒乳化剂，制备方法如下：将羧基维生素B₁₂衍生物、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐 (EDC·HCl)、1-羟基苯并三唑(HOBt)和4-二甲氨基吡啶(DMAP)溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，0℃下搅拌反应，得混合物A，再将氨基化的乳化剂超声分散于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，得混合物B，将混合物A和B混合后，加入三乙胺，于常温下，反应 10-15h，过滤，滤饼经洗涤，真空干燥得目标产物。

上述的一种含有维生素B₁₂结构的颗粒乳化剂，按重量比，羧基维生素B₁₂衍生物：1- 乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐：1-羟基苯并三唑：4-二甲氨基吡啶：氨基化的乳化剂＝1：2.5-3.5：2.5-3.5：1.3-1.7：1.5-2.5。

上述的一种含有维生素B₁₂结构的颗粒乳化剂，所述的羧基维生素B₁₂衍生物的制备方法包括如下步骤：

1)酯基维生素B₁₂衍生物的合成：冰浴下，将维生素B₁₂的甲醇溶液缓慢滴加到浓硫酸的甲醇溶液中，回流反应4-5天，将反应液浓缩，调节溶液pH至7～8，用CCl₄萃取，取有机相，旋去溶剂，得酯基维生素B₁₂衍生物；

2)羧基维生素B₁₂衍生物的合成：将酯基维生素B₁₂衍生物溶于甲醇，加入NaOH水溶液水解，然后用浓盐酸调节溶液pH值为5-6，用苯酚萃取，取有机相，向有机相中加入乙醚，再加入水进行反萃取，取水相，旋去水，得羧基维生素B₁₂衍生物。

上述的一种含有维生素B₁₂结构的颗粒乳化剂，其特征在于：步骤1)中用用Na₂CO₃饱和水溶液调节溶液pH至7～8。

上述的一种含有维生素B₁₂结构的颗粒乳化剂，所述的乳化剂是氨基化的聚苯乙烯/二氧化硅复合微球(PS@SiO₂)。

上述的一种含有维生素B₁₂结构的颗粒乳化剂，所述的氨基化的PS@SiO₂的制备方法：将PS@SiO₂超声分散于无水乙醇中，加入氨基硅烷试剂，N₂保护下回流反应20-25h，反应后过滤，滤饼用乙醇洗涤、真空干燥。所述的氨基硅烷试剂是氨丙基三甲氧基硅烷。

本发明的有益效果是：维生素B₁₂是一类含钴配合物，该化合物及其衍生物能够催化脱卤、甲基转移等多种反应。本发明将含有羧基的维生素B₁₂衍生物与颗粒乳化剂结合，制备得到了一种兼具催化和乳化功能的颗粒乳化剂(B₁₂-PS@SiO₂)。该乳化剂在催化体系中可以实现高效回收再利用，无需外加催化剂，在乳液催化方面具有很好的应用前景。

附图说明

图1是B₁₂-PS@SiO₂、B₁₂和PS@SiO₂的固体紫外-可见吸收光谱。

图2是PS@SiO₂(a)和B₁₂-PS@SiO₂(b)的TEM图。