[发明专利]一种合成水杨酰胺的催化剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于一种固体催化剂及制法和应用，具体地说涉及一种以尿素和苯酚合成水杨酰胺的固体催化剂及其制备方法与应用。

背景技术

水杨酰胺(salicylamide，结构式为2-(HO)C₆H₄CONH₂)学名为2-羟基苯甲酰胺(2-Hydroxylbenzamide)，是一种非常重要的有机合成中间体，是合成其许多重要衍生物(如杀螺剂硝苯柳胺，镇痛止热药邻乙氧基苯甲酰胺等)的原料，广泛应用于医药、香料、染料，橡胶助剂等诸多领域。同时，水杨酰胺也是一种被广泛接受和大量使用的解热镇痛药，用于发热头痛，神经痛，关节痛及活动性风湿症等，具有非常好的治疗效果。经检索，我们没有发现用催化剂来催化尿素和苯酚合成水杨酰胺的报道。

发明内容

本发明旨在提供一种用于合成水杨酰胺的催化剂及其制备方法和应用。

本发明催化剂的质量百分比组成为：

氧化钙：10.0-30.0％，氧化锌：70.0-90.0％

本发明催化剂的制备方法包括如下步骤：

(1)将Ca(NO₃)₂和Zn(NO₃)₂分别配制成摩尔浓度为0.1-0.3M的溶液，用蒸馏水和氨水配成体积百分比为10-25％的氨水溶液；

(2)在连续搅拌下，按催化剂组成将Ca(NO₃)₂溶液、Zn(NO₃)₂溶液与氨水溶液同时滴加至反应器内进行沉淀反应，控制沉淀pH在8.5-13范围内，温度控制在30-80℃，滴加完毕后，老化1-5小时，用蒸馏水反复洗涤至中性，过滤；

(3)将所得的沉淀物在90-110℃下干燥，于350-800℃焙烧2-8小时制得催化剂。

本发明的催化剂用于合成水杨酰胺，方法是将尿素与苯酚以摩尔比为1∶1-1∶50的比例，和反应物总重量的0.5-30％催化剂一起加入反应釜中，在搅拌条件下，升温到100-250℃，反应2-24小时，经稀释，离心沉降去除催化剂得到产品。

产物分析：反应产物用日本岛津公司生产的10A型高效液相色谱进行分析。

本发明与现有技术相比，有如下优点：

1、反应原料廉价易得。

2、催化剂的制备方法简单，易操作

3、催化剂具有高的催化活性和稳定性

4、水杨酰胺选择性高，反应条件温和

5、反应后催化剂与产物易于分离，可重复使用。

具体实施方式

实施例1

催化剂中CaO含量为10％(wt)，ZnO为90％(wt)。分别配制摩尔浓度为0.1M的Ca(NO₃)₂溶液，摩尔浓度为0.3M的Zn(NO₃)₂溶液，以及10％(体积含量)氨水溶液；在连续搅拌下，将上述溶液同时缓慢滴加至烧杯中，控制温度为50℃，沉淀pH值为8.5。沉淀完全后，老化3小时，用蒸馏水反复洗涤至中性；将洗涤后的沉淀物在90℃烘干，再置于马沸炉内350℃焙烧6小时制得催化剂。将尿素和苯酚按摩尔比为1∶1加入到100ml的反应器中，催化剂用量为尿素和苯酚总用量的0.5％(wt)，反应温度100℃，反应时间为12h，所得产物经甲醇稀释，离心分离后取上层清液用高效液相色谱分析。所得结果如下为：尿素转化率84.68％，水杨酰胺的收率为82.72％.

实施例2

催化剂中CaO含量为15％(wt)，ZnO为85％(wt)。分别配制摩尔浓度为0.1M的Ca(NO₃)₂溶液，摩尔浓度为0.15M的Zn(NO₃)₂溶液，以及15％(体积含量)氨水溶液；在连续加热搅拌下，将上述溶液同时缓慢滴加至烧杯中，控制温度为30℃，沉淀pH值为10。沉淀完全后，老化1小时，用蒸馏水反复洗涤至中性；将洗涤后的沉淀物在105℃烘干，再置于马沸炉内550℃焙烧2小时制得催化剂。将尿素和苯酚按摩尔比为1∶10加入到100ml的反应器中，催化剂用量为尿素和苯酚总用量的30％(wt)，反应温度250℃，反应时间为10h，所得产物经甲醇稀释，离心分离后取上层清液用高效液相色谱分析。所得结果如下为：尿素转化率93.35％，水杨酰胺的收率为89.92％。