[发明专利]一种负载型咪唑离子液体催化剂及在催化氧化环己烷制备环己酮和环己醇上的应用

权利要求书

1.一种负载型咪唑离子液体催化剂，其特征在于，采用过渡金属掺杂SBA-16介孔分子筛负载型咪唑离子液体，具体结构如下：

所述的阴离子anion为氯离子盐化合物，包括FeCl₄、CuCl₃、CrCl₄中的任意一种；所述的过渡金属M包括单金属Mn、Cu、Co和双金属Mn-Co中的任意一种，包括如下步骤：(1)N-甲基咪唑、3-氯丙基三乙氧基硅烷和甲苯溶剂在80-110℃反应10-25小时，回收溶剂、干燥得中间体1；(2)中间体1、金属掺杂介孔分子筛M-SBA-16和甲苯溶剂在80-110℃反应20-30小时，过滤，干燥得离子液体2；(3)离子液体2继续在乙腈溶剂中与FeCl₃或CuCl₂或CrCl₃在50-90℃反应20-30小时后过滤、乙腈洗涤，干燥，得介孔分子筛负载型咪唑离子液体催化剂。

2.根据权利要求1所述的负载型咪唑离子液体催化剂，其特征在于，所述的催化剂包括Mn-Co-SBA-16@IL[FeCl₄]、Mn-Co-SBA-16@IL[CuCl₃]或Mn-Co-SBA-16@IL[CrCl₄]。

3.根据权利要求1所述的负载型咪唑离子液体催化剂，其特征在于，步骤(1)中，N-甲基咪唑、3-氯丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1：1-1.5；步骤(2)中，中间体1与金属改性分子筛M-SBA-16的质量比为0.2-2.0：1；步骤(3)中，离子液体2与FeCl₃或CuCl₂或CrCl₃的摩尔比为1：1-3；上述反应过程中，所添加的甲苯溶剂均过量。

4.根据权利要求3所述的负载型咪唑离子液体催化剂，其特征在于，步骤(1)中，N-甲基咪唑、3-氯丙基三乙氧基硅烷的摩尔比为1：1-1.2；步骤(2)中，中间体1与金属改性分子筛M-SBA-16的质量比为0.8-1.0：1；步骤(3)中，离子液体2与FeCl₃或CuCl₂或CrCl₃的摩尔比为1:1-1.5；上述反应过程中，所添加的甲苯溶剂均过量。

5.采用权利要求1-4任一项所述的负载型咪唑离子液体催化剂制备环己醇和环己酮的方法，其特征在于，以环己烷为原料，氧气为氧化剂，以过渡金属掺杂SBA-16介孔分子筛负载型咪唑离子液体催化剂，在100～140℃温度下，0.5-2.0MPa条件下，搅拌反应2～8小时得到环己醇和环己酮。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的负载型咪唑离子液体催化剂与环己烷的质量比为1-20：150。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，催化剂为Mn-Co-SBA-16@IL[CrCl₄]，温度控制在120～130℃。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，催化剂为Mn-Co-SBA-16@IL[CrCl₄]，反应时间控制在4～6小时。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，催化剂为Mn-Co-SBA-16@IL[CrCl₄]，反应压力控制在1.2MPa。