[发明专利]用于合成苯氨基甲酸甲酯的催化剂及其制备和应用方法

摘要

本发明涉及一种用于合成苯氨基甲酸甲酯的催化剂及其制备和应用方法，其制备方法为：带有可水解基团的硅烷化合物与含有4-13个碳的有机烯酸酯类化合物在催化剂作用下进行氢硅化加成反应，产物经强碱水解后，再用酸中和至近中性并精确调节其pH值，得到改性剂水溶液。用该改性剂水溶液充分浸渍硅胶，然后将浸渍后的硅胶干燥，再在惰性气氛中焙烧，焙烧后的样品取出后经锌离子交换、洗涤和干燥过程即制得本发明的催化剂；将该催化剂、苯胺和碳酸二甲酯按一定比例混合，加热到100～230℃进行反应，即制得产品苯氨基甲酸甲酯。该催化剂活性高，选择性高，尤其是稳定性高，重复使用10次后活性未见明显下降，具有很好的工业应用前景。

主权项

1.一种用于合成苯氨基甲酸甲酯的催化剂的制备方法，所述的催化剂为硅胶表面键合羧酸锌型催化剂，其特征在于，制备方法如下：第一步，按照摩尔比为1∶2-2∶1的比例称取带有可水解基团的有机硅烷化合物和含有4-13个碳的有机烯酸酯类化合物，混合后加入H₂PtCl₆的四氢呋喃溶液；H₂PtCl₆的摩尔数为所用的带有可水解基团的硅烷化合物摩尔数的10^-5～10^-4倍，在惰性气氛中加热搅拌反应2～10小时，温度控制在60～150℃，然后降至室温；第一步反应合成的化合物具有如下的化学结构：其中，R₁为H或CH₃；X₁为Cl-、Br-、CH₃O-和C₂H₅O-中的一个，X₂和X₃分别为Cl-、Br-、CH₃O-、C₂H₅O-、CH₃-和C₂H₅-中的一个；n＝0～8，n为整数，R是不超过3个碳的直链或支链烷基；所述的带有可水解基团的有机硅烷化合物的化学结构式如下：所述的含有4-13个碳的有机烯酸酯类化合物的化学结构式如下：CH₂＝CH-(CH₂)_n-COOR第二步，将第一步的反应产物取出，加入相当于带有可水解基团的有机硅烷化合物3～8倍摩尔量的强碱的水溶液，搅拌加热水解2～20小时，温度控制在50～100℃，然后降至室温；第三步，调解第二步获得的溶液的pH值，采取缓慢加入酸的水溶液并搅拌，结合加入Na₂CO₃粉末并搅拌的方法精确调节至pH7.3～11.8；第四步，用第三步获得的溶液对于燥的硅胶浸渍，采用等体积浸渍法或采用过量浸渍法进行浸渍，当采用过量浸渍法时，浸渍结束后要将过量的液体除去；第五步，将第四步得到的浸渍硅胶进行干燥和焙烧，先将浸渍硅胶在100℃烘干2小时，然后将硅胶转移至流动的惰性气氛中在120～350℃焙烧2～12小时；第六步，将第五步焙烧后的样品取出，利用可溶性羧酸锌水溶液，对固体样品进行离子交换，离子交换结束后用去离子水充分洗涤样品，除去残留的羧酸锌水溶液，过滤得到离子交换后的固体样品；第七步，将第六步中得到的固体样品在120℃干燥除去水分，即制得用于合成苯氨基甲酸甲酯的硅胶表面键合羧酸锌型催化剂。