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发明:一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,专利号:201710893797.6

浏览数:282 

专利名称:一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法

专利号:201710893797.6

申请日期:2017.09.25
专利权人:沅江华龙催化科技有限公司
专利类型:新材料
转让方式:不限
技术成熟度:成熟技术

转让经费:面议



发明专利内容:

  本发明公开了一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,该方法在空气气氛及酸性溶液体系中,芳香烯类化合物或芳杂环烯类化合物与亚硝酸盐在金属卟啉催化下一步反应生成芳香腈类化合物或芳杂环腈类化合物;该方法的优点是:1)反应条件温和、操作简单易控,且收率较高;2)采用高效金属卟啉催化剂、未使用有毒的CN负离子试剂,降低对环境的污染;3)原料、氮源、酸性试剂等价格低廉易得,显著减低生产成本,可推广应用到工业生产。


权利要求:

1.一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:在空气气氛下及酸性溶液体系中,芳香烯类化合物或芳杂环烯类化合物与亚硝酸盐在金属卟啉催化下一步反应生成芳香腈类化合物或芳杂环腈类化合物。
2.根据权利要求1所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:
所述的芳香烯类化合物具有式1或式2结构:

所述芳杂环烯类化合物具有式3结构:

所述芳香腈类化合物具有式4或式5结构:

所述芳杂环腈类化合物具有式6结构:

其中,
R1、R2、R3、R4和R5独立选自氢、烷基、烷氧基、卤素、卤代烷基、烷基酰氧基或硝基;
X为O、S或N。
3.根据权利要求2所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:
所述芳香烯类化合物为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对乙氧基苯乙烯、对氯苯乙烯、间氯苯乙烯、邻氯苯乙烯、对溴苯乙烯、间溴苯乙烯、邻溴苯乙烯、对氯甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对硝基苯乙烯、2,4,6-三甲基苯乙烯或萘烯;
所述芳杂环烯类化合物为噻吩乙烯;
所述芳香腈类化合物为苯甲腈、对甲基苯甲腈、间甲基苯甲腈、2,5-二甲基苯甲腈、对甲氧基苯甲腈、对乙氧基苯甲腈、对氯苯甲腈、间氯苯甲腈、邻氯苯甲腈、对溴苯甲腈、间溴苯甲腈、邻溴苯甲腈、对氯甲基苯甲腈、对叔丁基苯甲腈、对乙酰氧基苯甲腈、对硝基苯甲腈、2,4,6-三甲基苯甲腈或萘腈;
所述的芳杂环腈类化合物为噻吩甲腈。
4.根据权利要求1所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:
所述金属卟啉具有式7结构或式8结构:

其中,
R6、R7和R8独立选择氢、羟基、硝基、三氟甲基、卤素、烷烃基、烷氧基、氰基、胺基、吡啶基、羧基、磺酸基、糖基、环糊精基团或杯芳烃基;
M为Fe、Mn、Co、Ni、Cu、Cr、Ru、Pt、Pd离子中一种;
X为氢氧根离子、硝酸根离子,三氟甲基磺酸根离子、高卤酸根离子、卤素离子、醋酸根离子、氰酸根离子、羰基配体、乙酰丙酮配体或吡啶配体;
M1为Fe、Mn、Cr离子中一种。
5.根据权利要求1所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:M为Fe(Ⅲ)离子,M1为Fe(Ⅲ)离子。
6.根据权利要求1~5任一项所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:所述反应的条件为:酸性溶液体系的pH=3.0~4.5,反应温度为50~80℃,反应时间为4~8h,金属卟啉在酸性溶液体系中的浓度为1~100ppm。
7.根据权利要求6所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:所述酸性溶液体系采用的酸性试剂为甲酸、冰醋酸、丙酸、磷酸、次磷酸、磷钨酸、盐酸、硫酸、三氟乙酸、对甲苯磺酸中至少一种。
8.根据权利要求6所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:所述酸性溶液体系采用的溶剂为乙腈、无水乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷中至少一种。
9.根据权利要求1~5任一项所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:所述芳香烯类化合物或芳杂环烯类化合物与亚硝酸盐的摩尔比为1:2~1:6。
10.根据权利要求9所述的一种金属卟啉催化芳香烯烃合成芳香腈的方法,其特征在于:所述亚硝酸盐为亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸银中至少一种。


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