[发明专利]镍催化剂、其制备方法及嘧啶类衍生物的合成方法

说明书

本发明提供了一种镍催化剂、其制备方法及嘧啶类衍生物的合成方法。该镍催化剂包括活性成分和载体，其中活性成分包括氧化镍，载体的比表面积为2300～2800m²/g。具有上述组成的镍催化剂具有较大的比表面积，活性成分为氧化镍。将其应用于以2‑烷基丙烯醛与偕肟胺为原料的合环反应中能够大大提高反应的选择性和催化效率，从而有利于大大提高嘧啶类衍生物的收率和纯度。

技术领域

本发明涉及嘧啶类衍生物的合成领域，具体而言，涉及一种镍催化剂、其制备方法及嘧啶类衍生物的合成方法。

背景技术

嘧啶类液晶是在液晶分子中，含有一个或多个嘧啶环的化合物。含氮杂环类液晶是一类重要的液晶材料，并在现代液晶显示，特别是多路驱动的高档TN-LCD中得到广泛的应用。苯基嘧啶类液晶类重要的液晶显示材料，这类液晶有粘度较低，在电场中有良好的定向性，低极性，高电压保持率和高电阻率等鲜明的特性。因此它不仅是超扭曲向列相液晶显示材料的重要组分，也广泛应用于铁电液晶材料的配方中。

最常用的制备嘧啶类衍生物的合成方法为采用腈、甲醇和通干燥氯化氢气体制备甲亚胺基甲基醚盐酸盐，再与氨的乙醇溶液制备甲脒盐酸盐，再和2-烷基-3-二甲胺基丙烯醛合环得到目标产物如反应1-1所示：

上述方法的缺陷为嘧啶类衍生物的收率较低(只有50％左右)，三废对环境污染大，对设备要求高，步骤繁琐，生产成本高，且不利于工业化生产。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种镍催化剂、其制备方法及嘧啶类衍生物的合成方法，以解决现有的方法制备嘧啶类衍生物时存在收率低、环保性差、工艺流程复杂和成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种镍催化剂，该镍催化剂包括活性成分和载体，其中活性成分包括氧化镍，载体的比表面积为2300～2800m²/g。

进一步地，在镍催化剂中，氧化镍的负载量为6～8wt％。

进一步地，载体选自活性炭、硅藻土和氧化铝组成的组中的一种或多种。

本申请的又一方面还提供了一种本申请提供的镍催化剂的制备方法，该镍催化剂的制备方法包括：在载体存在下，使可溶性镍盐和碱性水溶液进行沉淀反应，以使沉淀反应的产物负载在载体中，得到前驱体；使前驱体进行焙烧，得到镍催化剂。

进一步地，焙烧步骤的温度为380～430℃。

进一步地，可溶性镍盐选自氯化镍、溴化镍和硫酸镍组成的组中的一种或多种；碱性水溶液中的碱选自碳酸钠、碳酸钾和碳酸锂组成的组中的一种或多种；优选地，可溶性镍盐与碱性水溶液中的碱的摩尔数之比为1：(1.1～1.5)。

本申请的又一方面还提供了一种嘧啶类衍生物的合成方法，该嘧啶类衍生物的合成方法包括：在本申请提供的含镍催化剂、第一碱性试剂和惰性气氛及第一有机溶剂的存在下，将2-烷基丙烯醛与偕肟胺进行合环反应，得到嘧啶类衍生物，合成路线如下：

其中，R₁选自C₁～C₁₅的脂肪、C₁～C₃₀芳基和C₁～C₃₀环烷基，或上述基团被氧原子取代、卤素或氮原子取代形成的取代基，R₂为C₁～C₁₅的脂肪或被氧原子取代、卤素或氮原子取代形成取代基，第一有机溶剂包括第一组分和第二组分，第一组分为醇类溶剂，第二组分为环己烷、石油醚、正己烷和正庚烷组成的组中的一种或多种。

进一步地，偕肟胺、2-烷基丙烯醛、含镍催化剂和第一碱性试剂的摩尔数之比为1:(1.05～1.5):(0.01～0.05):(1.0～1.5)。