[发明专利]一步法制备金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料及其在多相催化中的应用

权利要求书

1.一种一步法制备金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将介孔氧化硅材料、含卤素的硅烷试剂、5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉的金属配合物加入到溶剂A中，在60℃至210℃温度条件下，氮气气氛回流12～48小时，反应体系冷却至室温后过滤得到固体产物；

(2)所述固体产物经溶剂洗涤，在25～60℃下真空干燥12～48小时，得到所述的金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，每1g介孔氧化硅材料，配比0.01～1mmol5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉的金属配合物和0.05～6mmol的硅烷。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述溶剂A是甲苯、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜中的一种或两种以上；溶液的浓度为10～30g/ml；所述介孔氧化硅材料是SBA-15、SBA-16、FDU-12、MCM-41、氧化硅气凝胶中的一种或两种以上；所述含卤素的硅烷试剂是3-溴丙基三甲氧基硅烷、3-碘丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、4-溴丁基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上；所述的5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉的金属配合物是5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉锌、5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉铁、

5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉锰、5,10,15,20-四(4-吡啶基)卟啉钴中的一种或两种以上。

4.一种权利要求1～3任一所述方法制备的金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料。

5.一种权利要求4所述的金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料在多相催化反应中的应用，包括二氧化碳与环氧化物的环加成反应、炔烃水合反应。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述二氧化碳与环氧化物的环加成反应的应用是，将环氧化合物和所述金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料加入到高压反应釜中，充入0.5～3MPa的二氧化碳气体，在40～150℃反应1～36小时，冷却并释放剩余的二氧化碳气体，剩余液体经过过滤除去金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料，即得到产物环状碳酸酯；

所述金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料与环氧化合物的质量比为1:2.5～300。

7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，所述环氧化物是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧氯丙烷、1,2-环氧丁烷、1,2-环氧己烷、环氧环己烷或氧化苯乙烯中的一种或两种以上。

8.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述炔烃水合反应的应用是，将炔烃化合物、金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料、酸、水、溶剂加入到反应瓶中；在50～100℃反应12～96小时，将反应瓶冷却至室温后，向剩余液体中加入溶剂B，经过过滤除去金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料，蒸干甲醇即得到产物酮类化合物；

其中，每1g金属卟啉功能化的介孔氧化硅材料，配比0.25～200g的炔烃、0.05～50mmol的酸、5～800mmol的水、2.5～500ml的溶剂B。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述炔烃化合物是苯乙炔、4-甲基苯乙炔、4-硝基苯乙炔、4-甲氧基苯乙炔或4-溴苯乙炔中的一种或两种以上； 所述酸是浓硫酸、浓盐酸、浓硝酸、氢溴酸、对甲苯磺酸、三氟甲磺酸或磺化聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物中的一种或两种以上；所述溶剂B是甲醇、乙醇、异丙醇或水中的一种或两种以上。