[发明专利]一种基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法

权利要求书

1.一种基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法，其特征在于：以4-戊烯-1-醇为原料，通过磁性负载型阳离子镧系络合物催化剂的催化，进行分子内氢烷基化作用制备得到2-甲基四氢呋喃，其合成路线为：

所述磁性负载型阳离子镧系络合物催化剂是由阳离子镧系络合物和功能化后的磁性纳米载体表面的羟基进行连接形成得到；

所述阳离子镧系络合物由以下方法制备得到：

将LnCl₃和AlCl₃溶于乙腈溶液中，在室温下搅拌20h，将反应溶液过滤，浓缩并冷却至0℃结晶，即得到系列的镧系络合物晶体，反应式如下：

所述阳离子镧系络合物中的镧系金属Ln为Pr、Nd、Sm、Gd、Er、Yb或Y；

所述功能化后的磁性纳米载体是由硅胶包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子经过表面硅烷化处理得到；

所述硅胶包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子表面硅烷化处理的步骤为：将硅胶包裹四氧化三铁磁性纳米粒子与3-叠氮丙基三乙基氧基硅烷溶于甲苯，氮气氛围回流，经过系列洗涤和干燥可得功能化的磁性纳米载体；

所述磁性负载型阳离子镧系络合物催化剂由以下步骤制备得到：

将功能化的磁性纳米载体与阳离子镧系络合物混合，加入碘化亚铜，室温反应3天，反应结束后悬浮液经磁分离可得表面含有磁性负载型阳离子镧系络合物催化剂，经丙酮清洗和真空干燥备用。

2.根据权利要求1所述的基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法，其特征在于：所述硅胶包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子由以下方法制备得到：

取含铁氯化物在氮气氛围下溶于去离子水中，用浓氨水调节pH到9，持续搅拌，沉淀物用去离子水洗涤至中性；然后进行室温超声、分散于乙醇中，再加入浓氨水和正硅酸四乙酯，搅拌、磁分离、洗涤、干燥，得到硅胶包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子。

3.根据权利要求2所述的基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法，其特征在于：所述含铁氯化物为氯化铁或氯化亚铁。

4.根据权利要求1所述的基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法，其特征在于：所述硅胶包裹的四氧化三铁磁性纳米粒子通过3-叠氮丙基三乙基氧基硅烷对其进行表面硅烷化处理；

所述3-叠氮丙基三乙基氧基硅烷由以下方法制备得到：加入3-氯丙基三乙基硅烷与叠氮化钠以及四丁基溴化铵在无水乙腈的条件下无氧环境中回流反应，冷却至室温，减压旋干有机溶剂后加入无水乙醚，振荡过滤、洗涤再旋干乙醚则得到3-叠氮丙基三乙基氧基硅烷。

5.根据权利要求1所述的基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法，其特征在于：所述的以4-戊烯-1-醇为原料，通过磁性负载型阳离子镧系络合物催化剂的催化，进行分子内氢烷基化作用制备得到2-甲基四氢呋喃的具体步骤为：

在干燥的氩气的环境下向反应容器中加入磁性负载型阳离子镧系络合物催化剂和4-戊烯醇以及溶剂，在83℃下搅拌反应，反应冷却后用磁分离和段硅胶垫分离催化剂，产物由硅胶柱色谱柱用洗脱剂得到。

6.根据权利要求5所述的基于4-戊烯-1-醇为原料经高效催化剂一步制备2-甲基四氢呋喃的方法，其特征在于：所述溶剂为二氯乙烷、甲苯、三氯甲烷、硝基甲烷的一种或多种；所述洗脱剂由戊烷/乙醚或石油醚/乙酸乙酯组成。