[发明专利]用RuCu/N-CNTs催化剂催化合成9-乙基四氢咔唑的方法

说明书

本发明公开了用RuCu/N‑CNTs催化剂催化合成9‑乙基四氢咔唑的方法，属于化学化工技术领域。本发明将制备好的RuCu/N‑CNTs催化剂和9‑乙基咔唑置于高压反应釜中，将反应釜升至一定温度，反应釜中通入氢气，搅拌反应一定时间制得9‑乙基四氢咔唑。所述RuCu/N‑CNTs催化剂是采用Ru、Cu和去离子水按照一定摩尔比配置，将载体N‑CNTs加入上述溶液中，向混合液中添加还原剂，经过滤、干燥后制得。本发明制备的负载型RuCu/N‑CNTs催化剂具有较高的活性和选择性。使用该催化剂进行9‑乙基咔唑加氢合成9‑乙基四氢咔唑反应，其选择性高达86％以上，收率为83％以上。

技术领域

本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种用RuCu/N-CNTs催化剂催化9-乙基咔唑合成9-乙基四氢咔唑的方法。

背景技术

9-乙基四氢咔唑是一种合成蒽醌类有机颜料的重要中间体，在光电化学、医药、染料、涂料等领域具有广泛的应用前景，具有抗癌、杀菌、抗真菌及抑制蚊虫等功效。目前，9-乙基四氢咔唑的合成方法少有报道。

李明时等以苯肼、环己酮为起始原料，经醋酸环化合成四氢咔唑，收率达70.5％，再与溴乙烷经烷基化反应制得9-乙基四氢咔唑。经单因素实验考察，确定合成9-乙基四氢咔唑的最优条件为:n(四氢咔唑)∶n(溴乙烷)∶n(氢氧化钠)＝1∶4∶1.5，m(四氢咔唑)∶m(碘化钾)＝1∶0.01，c(四氢咔唑)＝0.50mol/L，c(十六烷基三甲基溴化铵)＝2.5×10-3mol/L，乙腈为溶剂，回流反应9h，收率为86.0％。该路线与传统工艺(环己酮先经氯化再与N-乙基苯胺缩合)相比，可避免氯化副产物生成，反应易控制，但该工艺路线复杂，涉及反应原料较多，不适合精细化学品生产。

9-乙基咔唑选择性加氢作为合成9-乙基四氢咔唑的重要工艺受到了广泛的关注。该工艺具有工艺路线简单、易控制等优点，开发完整的9-乙基咔唑选择性加氢合成9-乙基四氢咔唑对于工业9-乙基四氢咔唑的生产具有重要意义。其中该工艺大规模应用的关键在于开发出高效的选择性加氢催化剂。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用RuCu/N-CNTs催化剂催化9-乙基咔唑合成9-乙基四氢咔唑的方法，以期该RuCu/N-CNTs催化剂具有良好的催化活性和选择性。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下。

将制备好的RuCu/N-CNTs催化剂和9-乙基咔唑置于高压反应釜中，将反应釜升至一定温度，反应釜中通入氢气，搅拌反应一定时间制得9-乙基四氢咔唑。

所述的反应温度为75～110℃；所述的氢气压力为3.0～6.1MPa；所述的搅拌转速为400～520rpm；所述的反应时间为1.5～4h；

所述RuCu/N-CNTs催化剂包括Ru、Cu、N-CNTs，其中：Ru与Cu的摩尔比为1：0.8～6；Ru与N-CNTs的摩尔比为1：170～600；Ru来源于氯化钌，Cu来源于氯化铜；N-CNTs由三聚氰胺与CNTs按质量比1：8混合焙烧得到；

所述RuCu/N-CNTs纳米催化剂是通过以下步骤予以制备的：

(1)按照上述催化剂组分配比，将Ru盐、Cu盐和去离子水配置于容器中，充分搅拌后再将N-CNTs加到上述混合溶液中；

(2)将上述混合溶液置于0℃的水浴中，用0.1～0.4mol/L的硼氢化钠逐滴滴加，并搅拌还原2h；

(3)将步骤(2)的溶液过滤后干燥，即得到RuCu/N-CNTs催化剂。

进一步的，所述RuCu/N-CNTs催化剂的制备步骤(1)中：Ru与Cu的摩尔比为1：1.2～3，Ru与N-CNTs的摩尔比为1:200～400。