[发明专利]一种salen金属配合物催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种salen金属配合物催化剂及其制备方法和应用。本发明公开了一种salen金属配合物催化剂，催化剂通过加入溴盐对水杨醛进行改性，然后与乙二胺和金属化合物反应得到salen金属配合物催化剂，该催化剂稳定性好，对生物质基碳水化合物催化性好，该催化剂能够回收利用，经济环保；该催化剂的制备方法简单，成本低廉，收率高，还可以通过取代反应改变salen金属配合物的结构实现调节催化剂活性和选择性；该催化剂创造性地应用在生物质基碳水化合物制备乳酸甲酯中，使得生物质基碳水化合物转化率高，乳酸甲酯的收率高。

技术领域

本发明涉及催化剂技术领域，尤其涉及一种salen金属配合物催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

以煤、石油和天然气为主的化石资源是当今世界能源的主要来源，也是化学品相关行业的主要原料。随着全球经济社会的快速发展，化石资源正被快速消耗，且化石资源有着不可再生的特性，这对经济社会的可持续发展造成了极大的阻碍。据统计，按照目前的开采速度，煤将在150年后耗尽，石油和天然气也将分别在40年和65年内枯竭。环境问题和能源枯竭问题已经成为困扰人类社会发展的严峻问题，开发清洁的可再生能源是实现人类社会可持续发展的必经之路。

生物质资源是目前最有希望代替化石资源的一种可再生资源，生物质资源是目前唯一可再生的碳源。生物质是指由植物、动物或微生物生命体所合成得到的物质的总称，分为植物生物质、动物生物质和微生物生物质。生物质基碳水化合物主要包括多糖、二糖和单糖，以生物质基碳水化合物生产高附加值的化学品目前收到了广泛的关注，成为科学研究的热点领域。

乳酸甲酯，又名2-羟基丙酸甲酯，是一种无色液体，易燃，溶于水、乙醇、有机溶剂。乳酸甲酯是从植物生物质制备的一种重要平台化学品，被广泛应用于医药食品、化妆品、化学品和制药工业，还可以作为绿色溶剂和合成生物可降解的聚合物-聚乳酸的原料。

现有的生物质基碳水化合物制备乳酸甲酯的催化剂存在着催化性能差、制备时间长、难回收、且不能重复利用，乳酸甲酯产率低等问题。

因此，研发一种催化性好、乳酸甲酯产率高且经济环保的生物质基碳水化合物的催化剂是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种salen金属配合物催化剂及其制备方法与应用，该催化剂对生物质基碳水化合物催化性能好、能够回收利用、经济环保，乳酸甲酯产率高，且制备方法简单，制备成本低廉，收率高。其具体技术方案如下：

本发明提供了一种salen金属配合物催化剂，具有式(Ⅰ)所示结构；

其中，M为金属，X选自溴或氯，R选自辛基、丁基或乙基。

优选地，X为溴。

优选地，R为辛基。

优选地，所述salen金属配合物催化剂选自salen-AlCl-[OMIm]Br、salen-Zn-[OMIm]Br或salen-SnCl₂-[OMIm]Br。

更优选地，salen金属配合物催化剂选自salen-SnCl₂-[OMIm]Br。

本发明还提供了上述salen金属配合物催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1)将式(II)化合物与式(III)化合物进行取代反应，得到式(Ⅳ)化合物；

2)将所述式(Ⅳ)化合物和乙二胺反应得到功能化salen配体；

3)将所述salen配体和金属化合物反应得到所述salen金属配合物催化剂；