[发明专利]一种磁性有机催化材料的制备方法及其应用

摘要

本发明公开一种磁性有机催化材料的制备方法及其应用，属于材料制备及催化领域。本发明所述方法中，采用共沉淀法制备超顺磁四氧化三铁纳米微粒，以超顺磁四氧化三铁为核，采用水解在四氧化三铁表面包覆上一层或多层二氧化硅壳，之后在二氧化硅包覆壳上进行改性，以还原型谷胱甘肽为改性试剂，通过亲核反应进行改性连接上氨基，之后用于选择性吸附Cu²⁺。最后将合成的催化剂用于1,2,3‑三氮唑的合成。

主权项

1.一种催化合成1,2,3‑三氮唑的制备方法，其特征在于：（1）依次将苄基叠氮、Et3N、乙腈、催化剂加入反应器中，通入氮气排除体系中的空气，然后通入乙炔，用乙炔气体替换氮气，在室温下搅拌20~24h；苄基叠氮、Et3N、催化剂的质量比为6.5~6.8:2~2.5:0.9~1；苄基叠氮和乙腈的质量体积比为6.5~6.8：45~50；（2）反应结束后抽滤，滤液在旋转蒸发仪上脱出溶剂，按滤液与乙醚的体积比为100~150:20~25的比例再次倒入乙醚，抽滤后进行减压脱出溶剂得到中间产物1‑苄基‑1,2,3‑三唑；（3）将步骤（2）得到的1‑苄基‑1,2,3‑三唑放入反应釜中，再加入冰乙酸和钯碳，用氢气置换体系中的空气后继续通入氢气，在压力为7 ~8atm、温度为90~100℃的条件下加热5 ~6h；冷却至室温后将反应液从釜中压出、过滤，减压下蒸出溶剂，再进行真空蒸馏收集115~118℃馏分，得到产物1,2,3‑三氮唑；1‑苄基‑1,2,3‑三唑和钯碳的质量比为2~3:0.5~0.7，1‑苄基‑1,2,3‑三唑和冰乙酸的质量体积比为2~3:40~45；所述催化材料的制备方法，包括以下步骤：①按4.0~5.2g/L的比例将Fe3O4@SiO2纳米粒子分散到去离子水中，随后按4~6 g/L的比例将还原型谷胱甘肽加入至悬浮液中，将悬浮液超声波分散后在室温下搅拌4~6h，用磁铁分离Fe3O4@SiO2‑NH2纳米颗粒，并用乙醇和去离子水依次洗涤，得到氨基改性超顺磁Fe3O4纳米微粒Fe3O4@SiO2‑NH2；②将1~2 g/L的比例将步骤①制备得到的Fe3O4@SiO2‑NH2纳米颗粒溶于含有Cu2+的溶液中，超声波处理后使得Cu2+吸附在Fe3O4@SiO2‑NH2上，将得到的纳米颗粒用磁铁进行分离，洗涤、真空中干燥后得到磁性有机催化材料；其中，含有Cu2+的溶液中Cu2+的浓度为50~60mg/L。