CN110102345A - 催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法。其步骤如下，将对二氯苄与硒氢化钠按照摩尔比1.2～1.4：1的比例混合均匀，室温下搅拌2小时后，加入0.1～0.2倍硒氢化钠摩尔量的全氟乙二醇和0.2～0.4倍硒氢化钠摩尔量的乙二醇，40 oC下加热搅拌2小时后冷却至室温，静置24小时，得到沉淀过滤晾干，即为含硒共聚物催化剂材料。该材料有很强的催化活性，可催化烯烃氧化裂解反应。

Description

催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法
技术领域
本发明涉及一种催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法，属于催化材料制备领域。
背景技术
硒催化化学是近几年来兴起的一个新领域。我国硒资源丰富，开发硒的新应用，能够发挥资源优势，符合我国的资源特色。硒是人体必需的微量元素，能够被生物体代谢，不会在体内沉积，因此，对环境友好。硒催化的反应，通常使用绿色清洁的氧化剂，反应过程环保，有很好的工业应用价值。
然而，目前所报导的硒催化反应，大多使用均相硒催化剂，难以回收利用，从而增加了催化剂成本。含硒高聚物作为一种非均相催化剂，能够方便地回收，可以显著降低硒催化剂成本，有很要的应用前景。然而，一些含硒高聚物，如聚苯乙烯负载硒酸，制备过程烦琐，难以大规模应用。开发简便，高活性含硒高聚物催化剂，有很好的应用价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法。
为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是：一种催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法，包括：
将对二氯苄与硒氢化钠溶液按照摩尔比1.2～1.4：1的比例混合均匀，室温下搅拌2小时后，加入0.1～0.2倍硒氢化钠摩尔量的全氟乙二醇和0.2～0.4倍硒氢化钠摩尔量的乙二醇，40 oC下加热搅拌2小时后冷却至室温，静置24小时，得到沉淀过滤晾干，即为含硒共聚物催化剂材料。该材料有很强的催化活性，可催化烯烃氧化裂解反应。
本发明中，硒氢化钠溶液是将硒粉和硼氢化钠加入乙醇中配制而成，其中，硒氢化钠的浓度为0.1 mol/L。
本发明中，使用的对二氯苄与硒氢化钠摩尔比为1.2～1.4：1，其中优选1.3:1，使用这种比例，可以提供适当数量的未反应碳-氯基团，从而便于进一步引入含氟共聚物以及乙二醇调节共聚物。
本发明中，使用的全氟乙二醇与硒氢化钠摩尔比为0.1～0.2，其中优选0.15:1。使用这个比例的全氟乙二醇，引入的氟官能团数量适中，既能够通过拉电子能力增强硒催化活性，又不至于对催化剂材料物理性能影响过大，保持催化剂的絮状形式。
本发明中，使用的乙二醇与硒氢化钠摩尔比为0.2～0.4，其中优选0.3:1。使用这个比例的乙二醇，可以调节聚合物链的结构，使得含硒反应位点充分展开，从而提高催化剂效率。
与现有技术相比，本发明制备催化剂过程简单，仅一锅两步反应。该材料很强的催化活性，可催化烯烃氧化降解这一有用但较难发生的反应，有很好的应用价值。
具体实施方式
下面的实施例对本发明进行更详细的阐述，而不是对本发明的进一步限定。
本发明公开了以对二氯苄、硒氢化钠、全氟乙二醇、乙二醇为原料，制备含硒共聚物催化剂的合成方法。该催化剂可催化烯烃氧化裂解。
实施例1
催化剂合成：在一个50 mL圆底烧瓶中加入10 mL硒氢化钠的乙醇溶液（0.1 mol/L，由硒粉与硼氢化钠现场制备），搅拌下一次性加入1.3 mmol对二氯苄，室温（25oC）下搅拌2小时后，加入0.15 mmol全氟乙二醇和0.3 mmol乙二醇，40 oC下加热搅拌2小时后冷却至室温，静置24小时，得到沉淀过滤晾干，即为含硒共聚物催化剂材料。
催化剂活性表征：在一个10mL反应管中加入20 mg该含硒共聚物催化剂材料，1 mL1,1-二苯乙烯的乙腈溶液(1 mol/L)，1 mL H2O2 的乙腈溶液（由30%H2O2与乙腈配制而成，浓度1 mol/L），80oC加热24小时，蒸干溶剂，残渣用制备薄层层析分离（展开剂为石油醚：乙酸乙酯15:1），得到烯烃氧化降解产物二苯甲酮，产率90%。
实施例2
其他条件同实施例1, 检验使用不同二卤代烃所合成的材料的性能，实验结果见表1。
表1不同二卤代烃所合成的材料的性能对比表
编号 二卤代烃 烯烃氧化裂解反应产率（%）
1 对二氯苄 90（实施例1）
2 对二溴苄 67
3 间二氯苄 54
4 邻二氯苄 42
5 二氯乙烷 66
6 1,3-二氯丙烷 52
7 1,2-二氯丙烷 34
由上述结果可知，使用对二氯苄（实施例1）所制备材料催化性能最佳。
实施例3
其他条件同实施例1，检验不同对二氯苄与硒氢化钠摩尔比的效果，实验结果如表2所示。
表2不同对二氯苄与硒氢化钠摩尔比的效果对比表
编号 对二氯苄与硒氢化钠摩尔比 烯烃氧化裂解反应产率（%）
1 1.1:1 52
2 1.2:1 72
3 1.3:1（实施例1） 90
4 1.4:1 77
5 1.5:1 66
由上述结果可知，对二氯苄与硒氢化钠摩尔比1.3:1，制备的材料催化活性最高（实施例1）。
实施例4
其他条件同实施例1，检验不同全氟乙二醇与硒氢化钠摩尔比的效果，实验结果如表3所示。
表3不同全氟乙二醇与硒氢化钠摩尔比的效果对比表
编号 全氟乙二醇与硒氢化钠摩尔比 烯烃氧化裂解反应产率（%）
1 0.08:1 60
2 0.1:1 71
3 0.12:1 86
4 0.15:1（实施例1） 90
5 0.18:1 82
6 0.2:1 68
7 0.22:1 55
由上述结果可知，全氟乙二醇与硒氢化钠摩尔比0.15:1，制备的材料催化活性最高（实施例1）。
实施例5
其他条件同实施例1，检验不同乙二醇与硒氢化钠摩尔比的效果，实验结果如表4所示。
表4不同乙二醇与硒氢化钠摩尔比的效果对比表
编号 乙二醇与硒氢化钠摩尔比 烯烃氧化裂解反应产率（%）
1 0.15:1 50
2 0.2:1 63
3 0.25:1 75
4 0.3:1（实施例1） 90
5 0.35:1 79
6 0.4:1 68
7 0.45:1 56
由上述结果可知，乙二醇与硒氢化钠摩尔比0.3:1，制备的材料催化活性最高（实施例1）。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种催化烯烃氧化裂解的含硒共聚物催化剂的合成方法，其特征在于，将对二氯苄与硒氢化钠溶液按照摩尔比1.2～1.4：1的比例混合，室温下搅拌，加入0.1～0.2倍硒氢化钠摩尔量的全氟乙二醇和0.2～0.4倍硒氢化钠摩尔量的乙二醇，加热搅拌一段时间后冷却至室温，静置，得到沉淀过滤晾干，即为含硒共聚物催化剂材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，硒氢化钠溶液是将硒粉和硼氢化钠加入乙醇中配制而成，其中，硒氢化钠的浓度为0.1 mol/L。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，室温下搅拌2小时。
4. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，加热至40 oC搅拌2小时后冷却至室温。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，静置24小时。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对二氯苄与硒氢化钠的摩尔比为1.3:1。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，全氟乙二醇与硒氢化钠的摩尔比为0.15:1。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，乙二醇与硒氢化钠摩尔比为0.3:1。
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