[发明专利]一种二元非晶态合金催化剂及其制备方法和用途

说明书

技术领域

本发明涉及涉及一种二元的非晶态合金催化剂，具体为一种用于烯丙基化反应的非晶态合金催化剂，以及这种催化剂的制备方法和用途，属于催化剂技术领域。

背景技术

烯丙醇化合物是重要的生物活性分子基本单元，如大环内酯、聚醚和抗生素等均含有烯丙醇结构单元。通常采用有机金属催化的Barbier类型反应来获得烯丙醇化合物，如PdCl₂(PPh₃)₂，但存在着高成本、不可重复使用、对湿度和空气敏感和有机溶剂造成严重环境污染等问题。近年来，出于可持续经济和生态发展的目的，在水相中进行有机合成成为研究的热点之一。水相中的有机反应具有：(1)操作简便，对环境污染小，不需对一些易燃的无水溶剂进行处理；(2)不需对如羟基，羧基等一些基团进行保护；(3)水溶性的化合物，尤其是糖类，不需进行衍生化即可进行反应；(4)某些在有机相中表现的区域和立体选择性也可以在水相中显示等优点。铟类催化剂因其反应不需要活化，反应条件温和，选择性强，副产物少而显示了其独特的优势。在Tetrahedron Letters 1991，32，7017中曾报道金属铟可以催化水相中Barbier类型烯丙基化反应，但是与均相催化剂PdCl₂(PPh₃)₂相比其活性有待进一步提高。

非晶态合金是一类长程无序而短程有序的新型材料，其独特的结构特征赋予其高耐腐蚀性、高机械韧性及优良的磁、电、催化性能，同时还具有环境友好的特点。但是，含铟非晶态合金至今没有报道。

本发明在国内外首次制备了二元铟硼非晶态合金，并首次利用该非晶态合金催化剂在水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化制备烯醇中应用。

经广泛检索国内外专利文件，查阅国内外公开出版物，均未见有相同技术的报道。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种二元非晶态合金催化剂。

本发明另一个目的是为了提供这种二元非晶态合金催化剂的制备方法和用途。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。

一种二元非晶态合金催化剂，其体相由一种金属和一种类金属组成的；所述的金属为铟，类金属为硼；该二元非晶态合金通式可以用InxBy表示，其中x+y＝100，x数值范围为75-95，y数值范围为5-25。

所述的x的优选范围为80-90，y的优选范围为10-20。

所述的非晶态合金为球状颗粒，粒径范围5-50nm。

这种二元非晶态合金催化剂的制备方法，包括如下步骤：

通过调节铟的无机盐的浓度和还原剂的比例，将金属硼氢化合物溶液滴加到铟的无机盐溶液，并在一定温度下快速搅拌进行还原反应，洗涤沉淀物。铟的无机盐与金属硼氢化合物的铟与硼为1∶1-1∶8，优选为1∶4-1∶6。反应温度为0-20℃，优选为5-15℃。搅拌速度为600-1000rpm，优选为700-900rpm。铟的无机盐的浓度是0.4mol/L，还原剂就是金属硼氢化合物，其浓度是2.0mol/L。

将所制得的二元非晶态合金催化剂应用于水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化反应。本发明提供的二元非晶态合金用作水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化催化剂，能在较温和的条件下催化该反应，而且效果优于工业上应用的均相有机金属催化剂PdCl₂(PPh₃)₂的催化性能。

用本发明制备的产品通过以下手段进行结构表征：采用日本理学公司生产的D/max-rB型18千伏转靶X-射线衍射仪(XRD)测定样品的非晶态结构；利用日本JEOL公司生产的JEM-2010透射电子显微镜(TEM)直接观察产品的形状和尺寸。用电感耦合等离子体光谱仪(ICP)检测各合金的体相组成。

本发明的非晶态合金催化剂可用作水相中苯甲醛、苯乙酮等化合物的烯丙基化制备烯醇的催化剂，在反应不仅中表现出较高的转化率和选择性，催化性能更优于均相催化剂。

附图说明

图1为实施例1制备的样品的XRD谱图；

图2为实施例1制备的样品的TEM照片。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进-步说明。实施例仅为举例说明本发明，本发明并不局限于此。

本发明实施例中所用试剂均为化学纯。

实施例1：