[发明专利]一种SO3

说明书

本发明公开了一种SO₃H‑UIO‑66催化剂的制备方法及其产品和应用，属于催化剂制备技术领域。本发明将NH₂‑UIO‑66分散在有机溶剂中，加入3‑巯基丙酸进行反应，得到3‑巯基丙酸修饰的UIO‑66；将其分散于水中，加入氧化剂进行反应，即可得到SO₃H‑UIO‑66催化剂。本发明制得的SO₃H‑UIO‑66催化剂，用于苯甲醛、5,5‑二甲基‑1,3‑环己二酮和醋酸铵的催化反应中，选择性高，转化率好，选择性可达100％，转化率可达91％以上，具有广泛的应用价值。

技术领域

本发明涉及催化剂制备技术领域，特别是涉及一种SO₃H-UIO-66催化剂的制备方法及其产品和应用。

背景技术

吖啶及其衍生物作为多官能团化合物已被广泛应用在医药、颜料和染料等领域中。吖啶及其衍生物的传统合成方法主要是采用1,3-环己二酮及其衍生物、醛、有机胺和醋酸铵作为原料，在有机溶剂中进行。有机溶剂的使用一方面增加生产成本，另一方面对环境造成污染。为了解决上述问题，用无毒无害的水代替有机溶剂进行上述反应。然而，由于有机反应物在水溶剂中溶解性低，因此一般采用均相催化剂(如硫酸等)来催化水介质中有机反应的进行。虽然硫酸等催化剂具有较高的催化活性和选择性，然而，一方面这些均相催化剂难分离和重复使用；另一方面，这些催化剂具有较强的腐蚀性，容易对生产设备造成腐蚀从而增加了生产成本。

因此，提供一种针对性适用于水介质中合成吖啶及其衍生物的 SO₃H-UIO-66催化剂，来提高偶联反应的转化率和选择性，同时催化剂具有易分离和重复使用的特点，能够克服有机溶剂对环境的污染，对于有机合成领域具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种 SO₃H-UIO-66催化剂的制备方法及其产品和应用。本发明制得的 SO₃H-UIO-66催化剂，用于催化苯甲醛、5,5-二甲基-1,3-环己二酮和醋酸铵的反应，反应选择性高，转化率好，选择性可达100％，转化率可达91％以上。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明目的之一是提供一种SO₃H-UIO-66催化剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将NH₂-UIO-66分散在有机溶剂中，加入3-巯基丙酸进行反应，得到3-巯基丙酸修饰的UIO-66；

(2)将步骤(1)得到的3-巯基丙酸修饰的UIO-66分散于水中，加入氧化剂进行反应，得到SO₃H-UIO-66催化剂。

本发明中，NH₂-UIO-66的合成步骤为：先将0.55g氯化锆溶解在138 mL DMF中，之后加入0.46g 2-氨基对苯二甲酸，超声处理20min(超声的目的是充分分散均匀)，再在水热反应釜中120℃反应12h后，离心分离得到的固体物质分别用水和无水乙醇洗涤3次后置于真空烘箱中80℃干燥10h，即得NH₂-UIO-66。

进一步地，步骤(1)中，所述有机溶剂为四氢呋喃或1,4-二氧六烷。

进一步地，步骤(1)中，所述NH₂-UIO-66、有机溶剂和3-巯基丙酸的质量体积比为0.5g:25～45mL:0.25～0.45g。

进一步地，步骤(1)中，所述分散为超声分散；所述反应为加热至 60～100℃保持6～10h；所述反应结束后进行离心分离、洗涤和烘干处理。

进一步地，步骤(2)中，所述氧化剂为硝酸或高锰酸钾。