[发明专利]离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料、制备方法及催化脑文格反应的应用

摘要

本发明公开了一种离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料、制备方法及用于脑文格反应的方法。所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料中离子液体的硅氧键与镁铝水滑石层板的羟基以共价键方式连接。本发明提供的离子液体共价修饰镁铝水滑石两亲性催化材料不仅可提高离子液体的重复使用率，有效避免离子液体在反应体系中的流失，而且有助于有机反应底物与催化活性位点的接触，从而大大提高传统液固催化反应体系的传质性能。将本发明提供的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料催化剂应用于水溶液体系下催化醛的脑文格反应，具有高效的催化活性和良好的选择性。 1

主权项

1.一种离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料，其特征在于，所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料中离子液体的硅氧键与镁铝水滑石层板的羟基以共价键方式连接，所述的离子液体为1‑butyl‑3‑(3‑triethoxy‑silylpropyl)‑4,5‑dihydroimidazolium bromide、1‑octyl‑3‑(3‑triethoxy‑silylpropyl)‑4,5‑dihydroimidazolium bromide或1‑dodelyl‑3‑(3‑triethoxy‑silylpropyl)‑4,5‑dihydroimidazolium bromide。

2.一种离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将NO₃^‑插层镁铝水滑石剥离成纳米单片层结构；

2)先后加入带有硅乙氧基的离子液体和碳酸钠水溶液进行组装得到离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料。

3.根据权利要求2所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料的制备方法，其特征在于，所述纳米单片层结构的NO₃^‑插层镁铝水滑石、带有硅乙氧基的离子液体和碳酸钠的比例范围为0.2‑0.4g：2‑3mmol：2‑4g。

4.根据权利要求2所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中剥离采用的溶剂为甲酰胺。

5.根据权利要求2所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料的制备方法，其特征在于，加入带有硅乙氧基的离子液体后在35‑45℃下反应20‑28h。

6.根据权利要求2所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料的制备方法，其特征在于，加入碳酸钠水溶液后机械搅拌25‑35min，离心洗涤得到离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料。

7.一种离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料用于脑文格反应的方法，其特征在于，将权利要求1所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料作为催化剂，与醛底物和氰基乙酸乙酯混合，醛底物与氰基乙酸乙酯的摩尔比为1:1.2‑1:2，反应温度为20‑40℃，溶剂为水，反应时间为2‑3h。

8.根据权利要求7所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料用于脑文格反应的方法，其特征在于，所述醛底物是芳香醛或脂肪醛。

9.根据权利要求7所述的离子液体共价修饰镁铝水滑石的两亲性催化材料用于脑文格反应的方法，其特征在于，所述醛底物选自：苯甲醛，2‑甲基苯甲醛，3‑甲基苯甲醛，4‑甲基苯甲醛，2‑甲氧基苯甲醛，3‑甲氧基苯甲醛，4‑甲氧基苯甲醛，2‑氯苯甲醛，3‑氯苯甲醛，2‑溴苯甲醛，3‑溴苯甲醛，4‑溴苯甲醛，2‑硝基苯甲醛，3‑硝基苯甲醛，4‑硝基苯甲醛，2‑噻吩甲醛，正庚醛，壬醛，癸醛和2,4‑二氟苯甲醛。