[发明专利]一种离子型金属螯合物催化剂及其制备方法和应用

说明书

本申请公开一种离子型金属螯合物催化剂及其制备方法和应用，催化剂的制备采用微波辅助溶剂热法一步得到离子型金属螯合物催化剂，然后用于黄体酮制备；以(20S)‑20‑羟甲基孕‑4‑烯‑3‑酮为原料、离子型金属螯合物催化剂为催化剂、有机碱为助剂，在溶剂中反应；反应结束后经后续处理得黄体酮精品。本申请采用离子型金属螯合物催化剂催化制备黄体酮，利用金属位点以及配体本身的位点，结合辅助助剂，解决了现有黄体酮制备工艺复杂、难度大、污染重、安全性差、成本高等问题，更适用于工业生产。

技术领域

本发明涉及催化剂领域，具体涉及一种离子型金属螯合物催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

随着社会的发展和进步，能源和环境问题日益突出，全世界大力提倡可持续发展，其中催化剂在社会发展进程中扮演着举足轻重的地位。制备研究在温和反应条件下催化有机分子生成高附加值和具有极大社会需求的有机化学品一直是社会关注的热点和追求。金属-有机配位化合物，是一种由金属离子或团簇与有机配体之间通过配位键形成的新型功能材料，这种化合物将有机成分与无机成分的优势结合起来，同时具有了金属的活性、有机配体的柔性、官能团的选择性等特点，使其与其他材料相比具有无法比拟的优势，广泛地应用于催化氧化、气体吸附、医学药物等领域。

黄体酮是一种由肾上腺皮质、性腺、中枢神经系统和外周神经系统分泌的类固醇激素，又名孕酮，为孕激素，是由卵巢黄体分泌的一种天然孕激素，在体内对雌激素激发过的子宫内膜有显著形态学影响，为维持妊娠所必需，同时也是临床上用于黄体支持和绝经激素治疗的首选天然孕激素，其结构为孕甾-4-烯-3,20-二酮。黄体酮在临床上可用于先兆流产和习惯性流产、经前期紧张综合症、无排卵型功血和无排卵型闭经、与雌激素联合使用治疗更年期综合症，同时也是一些重要物质的前体药物，黄体酮的市场需求量极大。目前，有关黄体酮的合成已有较多报导，但仍存在产率低、生产难度大、污染严重等问题，工业化受到限制。

因此，本研究合成了一种绿色新型离子型金属螯合物催化剂，将其应用于催化氧化黄体酮的生产，对于提升黄体酮合成效率、改善生产环境具有重大意义。

发明内容

本申请提供一种离子型金属螯合物催化剂及其制备方法，该离子型金属螯合物催化剂是具有环状结构的配合物，由具有两个或多个配位体与同一金属离子形成螯合环的化学反应——螯合作用而得到，同时我们采用简便的微波辅助溶剂热法一步制得催化剂，并将其应用于催化制备黄体酮领域。

一种离子型金属螯合物催化剂的制备方法，包括：

将有机胺、金属氯化物分别溶于无水乙醇中，得到溶有机胺的溶液A和溶有金属氯化物的溶液B；在磁力搅拌的条件下将溶液A缓慢滴入溶液B中并进行微波加热辅助合成；反应结束后，经重结晶、过滤、真空干燥处理后即得。

本申请的制备方法，采用微波辅助溶剂热法一步得到离子型金属螯合物催化剂，以有机胺与金属氯化物为原料，在微波辅助合成的条件下进行反应，反应结束后经重结晶、真空干燥步骤后得到离子型有机胺金属螯合物，即所述离子型金属螯合物催化剂。

关于催化剂的制备方法，以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述有机胺为轮环藤宁、1,4,7-三氮杂环壬烷、1,4,8,11-四氮杂环十四烷、脒基硫脲、二甲双胍、2,2'-二苯并咪唑、2,5-双(2-(3-甲基-2,3-二氢-1H-咪唑-1-基)苯基)-1,3,4-恶二唑、喹啉、卟吩或吲哚。

可选的，所述金属氯化物为FeCl₃、CrCl₃、CuCl₂、Cu₂Cl₂、ZnCl₂、CoCl₂或NiCl₂。