EG)烷基鏈的甲基咪哇基陽 離子的離子液體催化劑,其中,聚己二醇單甲離烷基鏈的分子量為350-1100。
[0019] 根據本發明的具體實施方案,優選地,該催化劑的結構式為:
[0020]
[0021] 其中η為7-25厘優選地,η為7-16。
[0022] 根據本發明的具體實施方案,滿足上述聚合度的聚己二醇單甲離均能用于本發明 的要求,例如市售的mPEG350、mPEG750、mPEGllOO,分子量分別為350、750、1100 ;本發明最 優選 mPEG350、mPEG750。
[0023] 本發明還提供了上述用于苯氧化制備苯酪的催化劑的制備方法,包括W下步驟:
[0024] (l)mPEG 的氯化:
[00巧]在室溫和氮氣保護條件下,將真空干燥處理過的mPEG加入到無水甲苯中,然后加 入化巧,攬拌至聚己二醇單甲離充分溶解,向溶液中緩慢滴加氯化亞諷溶液,滴加完畢后, 升溫至110-120。反應8-12小時;
[0026] 反應結束后,冷卻至室溫,過濾掉體系中生成的白色鹽沉淀,得到濾液,將濾液 中的溶劑甲苯通過真空旋蒸除去,得到淡黃色的固體,即為氯化mPEG,記為mPEG-Cl,其 中,mPEG、無水甲苯、化巧、氯化亞諷的加入量比例為l-5mmol的mPEG :10-30血無水甲苯: l-5mmol []比巧;5-15mmol 氯化亞諷;
[0027] 似甲基咪哇季倭鹽化反應:
[0028] 將步驟(1)制備的mPEG-Cl與甲基咪哇(IM)混合,mPEG-Cl與甲基咪哇的摩爾 比為l-5mmol: 2-6mmol,置于高壓反應蓋中,反應蓋密封,充氮氣使得反應蓋中的壓力達到 1. 5-3MPa,升溫至 90-10(TC,反應 1-3 天;
[0029] 反應結束后,冷卻至室溫,將產物溶于水,用無水己離洗涂數次W去除未反應的甲 基咪哇,得固體產物,記為mPEG-IM ;
[0030] (3)雜多陰離子交換:
[0031] 將步驟似制備的mPEG-IM加熱至80-9(TC,此時mPEG-IM融化為粘稠液體, 攬拌狀態下,緩慢滴加 H4PM011VO4。雜多酸水溶液,mPEG-IM與H4PM011VO4。的摩爾比為 0. 5-lmmol:0. 25-0. 50mmol,滴加完后,繼續保持80-90。持續攬拌反應24-48小時,反應 結束后,冷卻至室溫,將所得產物于60-7(TC真空干燥8-12小時,得到深褐色粘稠液體,即 所述用于苯氧化制備苯酪的催化劑,記為mPEG-PMoV。
[0032] 在上述制備方法中,優選地,所采用的氯化亞諷(SOClz)溶液是氯化亞諷溶解于甲 苯中形成的溶液,W氯化亞諷溶液的體積計,氯化亞諷的含量為0. 5-3mmolAiL。
[0033] 在上述制備方法中,優選地,所采用的H4PM011VO4。雜多酸水溶液,是H4PM011VO4。雜 多酸溶解在水中形成的溶液,W H4PM011VO4。雜多酸水溶液的體積計,H4PM011VO4。的含量為 0.025-0. lOmmol/mL。
[0034] 本發明所采用的H4PM011VO4。雜多酸為本領域技術人員所公知,例如 CN102204272A(CN201110194017. 1)、《磯鋼饑雜多酸的制備及其催化合成2-己基己酸》 (2010年全國第16屆有機和精細化工中間體學術交流會論文HYang H,化en J-Q,Gao S,et al. Appl. Catal. A:Gen.,2012, 415-416:22-28)中均公開了 H4PM0UVO4。雜多酸的制備方法。 本發明采用的H4PM011VO4。雜多酸可W采用現有技術的方法來制備,也可W通過本發明推薦 的方法制備,優選地,H4PM011VO4。雜多酸通過W下步驟制備:
[0035] 將20-40mmol的胞2冊〇4 ·12Η20和等摩爾量的NaV〇3 ·2Η20溶于80-160血的去離子 水中,攬拌下加入2-4血濃硫酸酸化,溶液變為紅色,加入80-160血的含220mmol-440mmol 的Na2Mo〇4 · 2&0水溶液,緩慢加入34-68mL濃硫酸,繼續攬拌反應1-2小時;
[0036] 反應結束后,冷卻至室溫,用己離萃取;收集離層,然后在4(TC加熱條件下慢慢揮 發己離,己離揮發完后得到橘紅色的H4PM011VO4。。
[0037] 本發明還提供了上述用于苯氧化制備苯酪的催化劑在催化雙氧水氧化苯制苯酪 反應中的應用。
[0038] 在上述應用中,優選地,所述催化雙氧水氧化苯制苯酪反應包括W下步驟:
[0039] 將苯、用于苯氧化制備苯酪的催化劑、&化和&0置于反應容器中混合,其中,苯: 用于苯氧化制備苯酪的催化劑;&〇2出2〇的摩爾比為1:0. 01-0. 05:1-2:30-50 ;
[0040] 混合后體系分為Η層,上層為有機苯,中層為雙氧水溶液,用于苯氧化制備苯酪的 催化劑處于底層,攬拌,升溫至反應溫度50-7(TC,此時反應體系變為均一的乳液體系,保持 反應溫度持續反應1-5小時;
[0041] 反應結束后,冷卻至室溫后,用于苯氧化制備苯酪的催化劑從反應體系中完全析 出,苯酪位于上層溶液,萃取、分離后得到苯酪。
[0042] 在上述應用中,優選地,苯酪位于上層溶液,用己酸己醋萃取反應后上層溶液中的 產物,萃取液經無水硫酸鎮干燥處理,然后分離得到苯酪。
[0043] 本發明提供的用于苯氧化制備苯酪的催化劑為基于PMoV雜多陰離子和帶有聚己 二醇單甲離烷基鏈甲基咪哇基陽離子離子液體催化劑,在無有機溶劑條件下,催化雙氧水 從而氧化苯制備苯酪,一開始催化劑、苯、雙氧水互不相容;升溫至反應溫度后,體系變為均 一的乳液體系;反應結束后,催化劑可從反應體系中完全析出,方便催化劑的回收和循環再 使用。
[0044] 與現有技術相比,本發明具有W下優點:
[0045] 1、催化劑分子結構當中的長鏈聚己二醇單甲離使得催化劑具備了表面活性劑性 質,在送種表面活性劑性質作用下,反應過程中反應體系為均一的乳液體系,送十分有利于 反應底物苯、雙氧水W及催化劑活性中必間的充分接觸,有效地促進反應的進行,使用本發 明所述的催化劑可W有較好的的苯酪產率,其產率在30 % W上,最高可W獲得超過60 %的 苯酪產率。
[0046] 2、反應結束冷卻至室溫后,催化劑可W完全從反應體系中析出,方便循環使用。送 使得所合成催化劑兼具均相催化劑高活性和多相催化劑可循環使用的特性。
[0047] 3、反應體系中無需加入有機溶劑,有利于產物的分離,減少了對環境的污染。
【附圖說明】
[0048] 圖1為實施例1制備的mPEG-IM和mPEG-PMoV的FT-IR圖譜。
【具體實施方式】
[0049] 為了對本發明的技術特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,現對本發明的技 術方案進行W下詳細說明,但不能理解為對本發明的可實施范圍的限定。
[0050] 原料來源:胞2冊〇4 · 12&0、NaV〇3 · 2&0、NazMcA · 2&0、聚己二醇單甲離和甲基咪 哇均來自國藥集團化學試劑有限公司,分析純。
[0051] 反應產物分析方法;反應產物經萃取后用用氣相色譜(Agilent 6820)分析,色譜 柱為SE-54毛細管柱化25mmX 30mm),檢測器為氨火焰檢測器,采用內標法,利用標準曲線 計算萃取液中苯酪的含量。
[0052] H4PM011VO40 的巧[J 備:分另ij 稱取 7. 16g Na2HP04 · 12H20(20mmol)和 3. 16gNaV03 · 2&0(20臟01),將兩者溶于80血的去離子水中,室溫磁力