[发明专利]一种核-壳结构负载型钨复合催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种核‑壳结构负载型钨复合催化剂及其制备方法和应用。现有喹诺酮类药物主环的合成大多存在着合成步骤长、操作繁琐、三废量大和成本较高等缺陷。本发明通过制备Fe₃O₄胶体、SiO₂/Fe₃O₄复合纳米粒子制备磁分离核‑壳负载型钨复合催化剂WO₃/SiO₂/Fe₃O₄，此磁分离核‑壳负载型钨复合催化剂WO₃/SiO₂/Fe₃O₄用于催化合喹诺酮类化合物，提供了一种高效、催化剂可磁分离回收并循环利用的喹诺酮类化合物制备方法，本发明制备之催化剂能在喹诺酮类化合物的制备中重复利用，催化剂仍保有原来活性没有失活现象，不仅大大提高了生产效率，而且减少了环境的污染。

技术领域

本发明是有关于催化剂、制备方法及其应用，特别是有关磁分离核-壳结构负载型钨复合催化剂、制备方法及其应用于喹诺酮类化合物合成的制备方法。

背景技术

喹诺酮类抗菌药是临床使用最广的抗感染药之一，由于喹诺酮类药物具有抗菌谱广、抗菌活性强、给药方便、不良反应小、与其他抗生素无交叉耐药性等优点而成为临床联合用药的首选，市场需求量大。

近年来研究发现，喹诺酮类药物在抗疟、抗艾滋病、抗肿瘤等多种疾病上有新的疗效，喹诺酮类化合物对原核II型拓扑异构酶、促旋酶和DNA拓扑异构酶IV也具有较好的活性，其活性谱和应用范围正在不断拓展。

然而，喹诺酮类药物主环的合成基本上都要经过三步反应才能得到其关键中间体，进而去进行水解和取代反应得到喹诺酮类药物，存在着合成步骤长、操作繁琐、三废量大和成本较高等缺陷。因此，寻找新的合成技术、探索新的催化剂制备方法，是目前研究工作的重点。式(Ⅰ)为喹诺酮分子结构。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种磁分离核-壳结构负载型钨复合催化剂的制备方法，其制得的磁分离核-壳结构负载型钨复合催化剂用于合成喹诺酮类化合物时，降低生产成本，减少三废，提高产品质量。

为此，本发明采用的技术方案为：一种核-壳结构负载型钨复合催化剂的制备方法，其包含如下步骤：

步骤1)，在铁化合物水溶液中加入还原剂和碱，加温至50-80℃并搅拌，得到Fe₃O₄胶体；

步骤2)，在适量的分散溶剂中加入步骤1)得到的Fe₃O₄胶体、正硅酸乙酯和水解催化剂，反应4-8小时，得到SiO₂/Fe₃O₄复合纳米粒子；

步骤3)，在偏钨酸铵水溶液中加入步骤2)得到的SiO₂/Fe₃O₄复合纳米粒子，搅拌8-14小时，于90-150℃下干燥得第一固体，该第一固体经450-650℃焙烧1-6小时，得到磁分离核-壳结构负载型钨复合催化剂WO₃/SiO₂/Fe₃O₄；

上述铁化合物：正硅酸乙酯：偏钨酸铵的摩尔数比＝1:1-10:0.1-1；

其中，所述的铁化合物为FeCl₃、FeCl₃·6H₂O或三乙酰丙酮铁；所述的还原剂为Na₂SO₃、抗坏血酸或水合肼；所述的碱为氨水、氢氧化钠或醋酸钠。

作为上述技术方案的优选，所述的铁化合物为FeCl₃。