多孔碳负载镍材料的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113522292A(43)申请公布日2021.10.22(21)申请号202110674518.3C07C323/20(2006.01)(22)申请日2021.06.17C07C319/14(2006.01)C07D213/70(2006.01)(71)申请人三峡大学地址443002湖北省宜昌市西陵区大学路8号(72)发明人王龙余绍强罗享豪刘娜胡为民(74)专利代理机构宜昌市三峡专利事务所42103代理人成钢(51)Int.Cl.B01J23/755(2006.01)B01J35/10(2006.01)B01J37/08(2006.01)C07C321/28(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图3页(54)发明名称多孔碳负载镍材料的制备方法及其应用(57)摘要本发明涉及一种多孔碳负载镍材料(Ni‑PC)的制备方法及其在催化合成二硫缩醛类化合物中的应用。将均苯三酸和三水硝酸铜溶于乙醇、DMF和去离子水的混合溶液中，在适宜的晶化条件下，合成得到MOF‑199，然后在此基础上负载Ni，制得Ni‑MOF‑199；最后在N2气氛下，近一步将Ni‑MOF‑199煅烧3‑8h，得到多孔碳负载Ni的材料，并成功应用于催化苯硫酚的C‑S偶联反应中，实现了多种二硫缩醛产物的制备。CN113522292ACN113522292A权利要求书1/2页1.一种多孔碳负载镍材料的制备方法，其特征在于，合成步骤如下：(1)将均苯三酸溶于溶剂中，超声振荡，使其充分溶解；(2)将三水硝酸铜加入至步骤(1)的溶液中，超声振荡，使其充分溶解；(3)将步骤(2)中溶液转移至反应釜内衬，晶化后的固体经过滤、洗涤以及干燥后得到MOF‑199；(4)将六水硝酸镍溶于溶剂中，使其充分溶解；(5)将步骤(3)中MOF‑199加入至步骤(4)的溶液中；(6)将步骤(5)中溶液转移至反应釜内衬，晶化后的固体经过滤、洗涤以及干燥后得到Ni‑MOF‑199；(7)在N2气氛下，将Ni‑MOF‑199煅烧，最后得到Ni‑PC。2.如权利要求1所述多孔碳负载镍材料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中溶剂为DMF、无水乙醇和去离子水的混合溶液，DMF、无水乙醇和去离子水的体积比为1‑2:1‑1.5:1‑2；步骤(1)中均苯三酸与步骤(2)中三水硝酸铜的质量比为1‑2:1‑1.5。3.如权利要求1所述多孔碳负载镍材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中晶化温度为70‑100℃；并在70‑100℃条件下干燥8‑15h。4.如权利要求1所述多孔碳负载镍材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中溶剂为DMF和无水乙醇的混合溶液，DMF和无水乙醇体积比为1‑1.8:0.8‑1.2；步骤(4)中六水硝酸镍与步骤(5)中MOF‑199的质量比为1‑1.3:1.5‑2.5。5.如权利要求1所述多孔碳负载镍材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)中晶化温度为60‑110℃；并在60‑110℃条件下干燥8‑15h；步骤(7)中煅烧温度为270‑350℃。6.如权利要求1所述方法制备得到的多孔碳负载镍材料作为催化剂在催化苯硫酚合成二硫缩醛化合物的C‑S偶联反应上的应用，其特征在于，所述二硫缩醛化合物化学结构式为：其中，取代基R为2‑甲基、3‑甲基、4‑甲基、4‑叔丁基、2‑氯、4‑氯、4‑氟、2‑甲氧基、4‑甲氧基取代芳基中的任意一种。7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，合成方法如下：(1)向反应瓶中依次加入化合物1、碱、催化剂以及溶剂，在室温下搅拌使反应原料溶解；(2)将反应瓶置于油浴锅中进行反应，反应温度为60‑135℃，反应5～25h；由TLC检测，反应完成后冷却至室温；使用二氯甲烷对反应液进行萃取得到粗产物，最后对粗产物柱层析纯化，得到目标化合物，完成二硫缩醛化合物的制备，反应式如下：反应式中，取代基R为2‑甲基、3‑甲基、4‑甲基、4‑叔丁基、2‑氯、4‑氯、4‑氟、2‑甲氧基、4‑甲氧基取代芳基中的任意一种。2CN113522292A权利要求书2/2页8.如权利要求7所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸铯中的任意一种；所述的溶剂是二甲基亚砜。9.如权利要求8所述的应用，其特征在于：步骤(1)中所述的化合物1与碱的投料摩尔比为1:0.5～3；催化剂用量为2.5～15mg/mL。3CN113522292A说明书1/5页多孔碳负载镍材料的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种多孔碳负载镍材料的制备，以及其作为催化材料，用于有机催化苯硫酚合成二硫缩醛的C‑S偶联反应中。背景技术[0002]金属有机骨架材料(Metal‑OrganicFrameworks)具有大的