[发明专利]卡宾钴催化剂、其制备方法及其在催化氢化醛和酮化合物中的应用

权利要求书

1.一种卡宾钴催化剂在催化氢化醛或酮化合物反应中的应用，其中，所述卡宾钴催化剂为钴催化体系，包含：钴盐和氮杂环卡宾配体，所述钴盐为CoCl₂，所述氮杂环卡宾配体如式Ⅰ所示：

式Ⅰ

式Ⅰ为三齿钳形氮杂环卡宾配体，其中，R¹表示甲基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基、叔丁基、正丁基、苯基或异丙基；

R²表示 或者 ；

X¹表示卤素。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于，所述氮杂环卡宾配体为式Ⅲ或式Ⅳ所表示的结构：

式Ⅲ

；

式Ⅳ

；

式Ⅲ和式Ⅳ中，R¹表示甲基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基、叔丁基、正丁基、苯基或异丙基。

3.如权利要求1所述的应用，其特征在于，醛或酮的催化氢化反应如反应方程式一所示；

反应方程式一

在反应方程式一中，[Co] 表示卡宾钴催化剂；

在反应方程式一中，R³和R⁴独立地表示H、C₁～C₆烷基、C₁～C₆烷氧基、苯基、C₁～C₆烷基取代苯基、萘基、呋喃基、噻吩基、4-吡啶基、乙酯基或苄氧亚甲基。

4.如权利要求3所述的应用，其特征在于，

所述醛或酮的氢化反应在惰性气氛的保护下进行；

所述醛或酮的氢化反应在溶剂中进行，所述溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、甲苯、苯、正己烷、乙酸乙酯、丙酮、三氯甲烷、乙醚、四氢呋喃、水、六氟异丙醇中至少一种。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，

所述醛或酮的氢化反应中，氢气的压力为1 bar ～100 bar；

卡宾钴催化剂的摩尔用量为所述醛或酮化合物的0.2%～10%；

所述醛或酮的氢化反应在碱环境中进行，所述碱为氢氧化钾、碳酸钾、磷酸钾、醋酸钾或叔丁醇钾，所述碱的摩尔用量为所述醛或酮化合物的0.2%～100%；

所述醛或酮的氢化反应的体系中醛或酮的浓度为0.1～2 M；

所述醛或酮的氢化反应的温度为0～120 ^oC，时间为1～48小时；

所述醛或酮的分子式为；分子式中，R³和R⁴独立地表示H、C₁～C₆烷基、C₁～C₆烷氧基、苯基、C₁～C₆烷基取代苯基、萘基、呋喃基、噻吩基、4-吡啶基、乙酯基或苄氧亚甲基。

6.一种卡宾钴催化剂在催化氢化醛或酮化合物反应中的应用，所述卡宾钴催化剂为钴络合物，其结构由式Ⅱ表示：

式Ⅱ

式Ⅱ中，R¹表示甲基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基、叔丁基、正丁基、苯基或异丙基。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述卡宾钴催化剂的制备方法，包括：在惰性气氛下，溶剂作用下，钴盐与氮杂环卡宾配体进行反应，经搅拌过滤得到所述钴络合物。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述钴盐的化学式为CoX²₂，X²表示六甲基二硅基氨基，所述氮杂环卡宾配体的结构式由式Ⅲ表示；

式Ⅲ

式Ⅲ中，R¹表示甲基、2,4,6-三甲基苯基、2,6-二异丙基苯基、叔丁基、正丁基、苯基或异丙基。