CN110961155B - 金属硫酚螯合物的制备、及在选择加氢中的用途 - Google Patents

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Abstract

金属硫酚螯合物的制备、及在选择加氢中的用途。本发明提供了催化剂及其在选择性催化加氢中的用途。其中，催化剂包括：基体；多个链状有机分子，每个所述链状有机分子长度方向上的第一端固定在所述基体上，与所述第一端相对的第二端为自由端，相邻两个所述链状有机分子之间具有间隙，多个所述链状有机分子限定出多个孔道。发明人发现，该催化剂可以显著降低反应物中碳碳双键的催化加氢，终端基团的加氢选择性高，有利于获得目标产物。

Description

金属硫酚螯合物的制备、及在选择加氢中的用途
技术领域
本发明涉及加氢技术领域，具体地，涉及催化剂及其在选择性加氢中的用途。
背景技术
对于含共轭双键的化合物(例如α,β-不饱和醛酮、硝基苯乙烯)，终端基团(例如硝基、羰基等)的选择性加氢是很重要的合成反应，尤其在精细化工、制药工业以及农药化学品的合成中上述选择性加氢的应用更广泛。然而，在热力学上，碳碳双键的加氢比硝基、羰基的加氢更容易，因此在加氢过程中，对硝基、羰基的加氢选择性较低，导致目标产物的产量较低，进而提高生产成本。因而，如何提高终端基团的加氢选择性仍处于研究之中。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种催化剂，该催化剂几乎不会催化碳碳双键加氢，尤其适用于对反应物终端基团进行加氢或者对终端基团催化加氢的选择性较高。
在本发明的一个方面，本发明提供了一种催化剂。根据本发明的实施例，该催化剂包括：基体；多个链状有机分子，每个所述链状有机分子长度方向上的第一端固定在所述基体上，与所述第一端相对的第二端为自由端，相邻两个所述链状有机分子之间具有间隙，多个所述链状有机分子限定出多个孔道。发明人发现，该催化剂中的多个链状分子限定出的多个孔道使得反应物几乎不能以平面构型吸附在催化剂的表面上，而是反应物分子直立插入孔道中，通过终端的基团吸附在催化剂的表面上，从而显著降低反应物中碳碳双键的催化加氢，进而提高终端基团的加氢选择性，高选择性获得目标产物；该催化剂尤其适用于精细化工、制药工业以及农药化学品的合成领域。
根据本发明的实施例，所述基体中含有金属元素，所述第一端含有可与所述金属元素鳌合的配位基团，所述第一端通过所述配位基团与所述金属元素的鳌合作用固定在所述基体上。
根据本发明的实施例，所述配位基团包括硫元素和氮元素中的至少一种。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子直立螯合在所述基体表面上。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子包括苯硫酚、苯胺中的至少之一。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子的第二端含有吸电子基团。
根据本发明的实施例，所述吸电子基团包括氟、腈基、羧酸基、磺酸基中的至少之一。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子包括对氟苯硫酚、对甲酸苯硫酚、对氟苯胺、对甲酸苯胺中的至少之一。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子在所述基体表面的覆盖度为大于0小于等于35.2％。
根据本发明的实施例，形成所述基体的材料包括磷化镍、雷尼镍、铂碳和钯碳中的至少之一。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的催化剂在选择性催化加氢中的用途，所述选择性催化加氢反应的反应物中含有第一活性基团和第二活性基团，所述第一活性基团含有碳碳双键和碳碳三键中的至少之一，所述第二活性基团含有硝基和羰基中的至少之一，且所述第二活性基团位于所述反应物的终端。发明人发现，在催化剂的催化作用下，碳碳双键和碳碳三键几乎不会被加氢，副产物少，硝基、羰基的加氢选择性高，有利于获得目标产物，降低生产成本。
根据本发明的实施例，所述反应物包括硝基苯乙烯和α，β-不饱和醛酮中的至少之一。
根据本发明的实施例，所述反应物包括
Figure BDA0001815842050000021
中的至少一种。
本发明至少能够取得以下技术效果：
(1)相比只含有基体的催化剂，本发明的加氢催化剂在硝基苯乙烯、α,β-不饱和醛酮的选择性加氢反应中，催化活性和选择性均有成倍的提高，并且在循环实验中保持很好的耐受性，经过8次循环使用后反应物的转化率保持不变，选择性能维持在97％以上。所涉及的反应体系条件温和，易于工业化。
(2)本发明的加氢催化剂制备方法所使用的原材料均廉价易得，多为常见的化工原料和实验药品；且制备工艺操作简单，容易实现工业化。
附图说明
图1a是本发明一个实施例的催化剂的结构示意图。
图1b是本发明另一个实施例的催化剂的结构示意图。
图2是实施例1和对比例1中的催化剂的傅里叶变换红外谱图。
图3a是实施例1和对比例1中的催化剂的Ni 2p X射线光电子能谱分析(XPS)谱图。
图3b是实施例1和对比例1中的催化剂的P 2p X射线光电子能谱分析(XPS)谱图。
图4是实施例1和对比例1中的催化剂的紫外光电子能谱。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本发明是基于发明人的以下认识和发现而完成的：
在催化加氢反应过程中，反应物中的共轭碳碳双键往往以平面构型吸附在催化剂表面，且碳碳双键的加氢比硝基、羰基更容易。为了规避双键的加氢，提高硝基、羰基加氢的选择性，目前的解决办法为制备贵金属单原子催化剂催化反应物加氢，但当反应温度提高或者反应时间加长时，选择性会变低，同时，单原子催化剂制备条件苛刻，不适合后期的工业化应用。针对上述技术问题，发明人进行了深入的研究，研究后发现，可以通过简单的化学螯合法在催化剂中的基体上固定多个链状有机分子，其均匀排布的阵列形成多个孔道，有效阻止反应物以平面构型吸附在催化剂基体表面上，使反应物终端基团垂直吸附在催化剂基体表面上，从而显著降低碳碳双键的催化加氢，进而提高终端基团的加氢选择性。
有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提供了一种催化剂。根据本发明的实施例，该催化剂包括：基体；多个链状有机分子，每个所述链状有机分子长度方向上的第一端固定在所述基体上，与所述第一端相对的第二端为自由端，相邻两个所述链状有机分子之间具有间隙，多个所述链状有机分子限定出多个孔道。发明人发现，该催化剂中的多个链状分子限定出的多个孔道使得反应物几乎不能以平面构型吸附在催化剂的表面上，而是通过孔道将终端的基团吸附在催化剂的表面上，从而显著降低反应物中碳碳双键的催化加氢，进而提高终端基团的加氢选择性，有利于获得目标产物，且该催化剂在温和的反应条件下便可高效催化反应物进行加氢，适于工业应用，尤其适用于精细化工、制药工业以及农药化学品的合成领域。
需要说明的是，多个链状有机分子限定出的多个孔道应该做广义的理解，所谓孔道并非简单定义的由壁围成的结构，而是相邻有机分子间的间隙。
根据本发明的实施例，形成所述基体的材料包括磷化镍、雷尼镍、铂碳和钯碳中的至少之一。由此，上述基体的材料来源广泛，且基体吸附氢的能力强，有利于后续加氢反应的进行。
根据本发明的实施例，固定在基体上的链状有机分子的自由端可以在适当的范围内移动，无需对孔道尺寸进行精确的调控，有利于反应物分子插入链状有机分子限定出的孔道中，进而吸附在基体的表面上与基体表面吸附的氢发生反应，反应活性高；而且上述链状有机分子可以有效避免碳碳双键以平面构型吸附在催化剂的表面上，从而显著减少碳碳双键的加氢。若直接在基体中形成孔道，则反应物在催化剂的表面吸附受到极大的限制，极大牺牲了反应活性。
根据本发明的实施例，为了加强基体与链状有机分子之间的结合力，所述基体中含有金属元素，所述第一端含有可与所述金属元素鳌合的配位基团，所述第一端通过所述配位基团与所述金属元素的鳌合作用固定在所述基体上。由此，链状有机分子与基体之间通过螯合作用结合在一起，结合力强，使得催化剂的结构稳定性强，有利于循环使用，且使用寿命长。
根据本发明的实施例，为了使得基体与链状有机分子之间的螯合作用更强，所述配位基团包括硫元素和氮元素中的至少一种。由此，硫元素和氮元素与金属之间的螯合作用强，使得链状有机分子与基体之间的结合力更强，更有利于提高催化剂的结构稳定性、循环性能，使得催化剂在长期使用过程中均能保持较高的催化活性以及对反应物终端基团的加氢选择性，并且硫元素和氮元素是电负性较强的亲金属元素，其可以调控基体中金属元素的电子结构，使得金属元素的d轨道远离费米能级，从而有效降低反键的能级，加强基体对分子氢的吸附，显著提高催化剂的加氢活性。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子包括苯硫酚、苯胺中的至少之一。由此，链状有机分子与基体之间的结合力更强，更不容易脱落，催化剂的结构更加稳定，对反应物终端基团的加氢选择性高，催化剂的加氢活性高。
根据本发明的实施例，为了进一步提高链状有机分子与基体之间的结合力，所述链状有机分子的第二端含有吸电子基团。由此，对位吸电子基团使第一端的配位基团表现出一定的缺电子效应，因此，增加了对金属离子的螯合作用，保证形成的金属螯合物具有很好的化学稳定性。
在本发明的一些实施例中，所述吸电子基团包括氟、腈基、羧酸基、磺酸基中的至少之一。由此，上述吸电子基团对电子的吸引力更强，更有利于提高基体与链状有机分子之间的结合力。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子包括对氟苯硫酚、对甲酸苯硫酚、对氟苯胺、对甲酸苯胺中的至少之一。由此，上述链状有机分子在基体表面的螯合作用更强，对基体的表面修饰的效果更好，形成的孔道结构更有利于反应物分子的终端基团进入而有效阻止反应物以平面构型吸附在基体的表面，从而提高催化剂的加氢选择性的效果更好。
根据本发明的实施例，为了使得反应物分子更容易进入链状有机分子限定出的孔道中，所述链状有机分子直立螯合在所述基体表面上。由此，反应物可以顺利的进入孔道中，反应物的终端基团更容易吸附在基体的表面上。需要说明的是，直立应该做广义的理解，具体的，参照图1a和图1b，当基体100的表面为平面时，直立指的是链状有机分子200与基体100之间的锐角夹角θ1大于0小于等于90°；当基体100的表面为球面时，直立指的是链状有机分子200与基体100螯合处的切面101与链状有机分子200之间的锐角夹角θ2大于0小于等于90°。
根据本发明的实施例，所述链状有机分子在所述基体表面的覆盖度为大于0小于等于35.2％(例如0.1％、0.5％、1％、3％、5％、7％、9％、11％、13％、15％、17％、19％、21％、23％、25％、27％、29％、31％、33％、35％、35.2％等)。由此，链状有机分子限定出的孔道结构有利于反应物分子的插入，且可以阻止反应物分子以平面构型吸附在基体的表面上，有利于提高对反应物终端基团的加氢选择性。需要说明的是，覆盖度是指表面有机分子数量与暴露金属原子数的比值。
根据本发明的实施例，在上述覆盖度下，链状有机分子可以均匀的分散在基体的表面，由此，催化剂的结构稳定性强，催化活性、选择性高。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制备前面所述的催化剂的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：将基体与含有链状有机分子的溶液混合加热预定时间，以便获得所述催化剂。由此，操作简单、方便，易于实现，适于工业化应用。
根据本发明的实施例，上述加热温度为80-150℃(例如80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等)，加热时间为12-24h(例如12h、14h、16h、18h、20h、22h、24h等)。由此，制备催化剂的条件温和，制备工艺简单，成本低，适于工业化应用。当加热温度过高时，则有机分子发生变性；当加热温度过低时，则不能发生螯合作用；加热时间过长时，则浪费能源；加热时间过短时，则螯合效果不好。
在本发明的一些具体实施例中，制备上述催化剂的方法包括：在可密封的玻璃瓶中称取一定量的基体，加入一定浓度的对氟苯硫酚N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，DMF为绝对无水，并放入80-150℃的环境中加热进行螯合反应，进行12-24h，反应结束后温度降至室温，获得金属硫酚螯合物催化剂。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种前面所述的催化剂在选择性催化加氢中的用途，所述选择性催化加氢反应的反应物中含有第一活性基团和第二活性基团，所述第一活性基团含有碳碳双键和碳碳三键中的至少之一，所述第二活性基团含有硝基和羰基中的至少之一，且所述第二活性基团位于所述反应物的终端。发明人发现，在本申请的上述催化剂的催化作用下，由于链状有机分子的存在，使得碳碳双键和碳碳三键几乎以平面构型吸附在催化剂的表面上，进而几乎不会被加氢，副产物少，硝基、羰基的加氢选择性高，有利于获得目标产物，降低生产成本。
根据本发明的实施例，反应物可以为含有共轭双键的化合物，例如反应物可以包括硝基苯乙烯和α，β-不饱和醛酮中的至少一种等，由此，含有共轭双键的化合物需要以平面构型吸附在催化剂的表面上才能够对双键进行加氢，利用本申请的催化剂使得碳碳双键的加氢更困难，更有利于提高对硝基苯乙烯或者α，β-不饱和醛酮中的硝基或者羰基的加氢选择性。
根据本发明的实施例，所述反应物包括
Figure BDA0001815842050000061
中的至少一种。由此，上述反应物可以顺利插入链状有机分子限定出的孔道中，使得反应度终端的硝基、羰基吸附在基体的表面上参与加氢反应，而有效阻止碳碳双键在基体表面的吸附，从而减少副产物的产生，有利于获得目标产物，例如选择性催化
Figure BDA0001815842050000062
(3-硝基苯乙烯)、
Figure BDA0001815842050000063
(肉桂醛)、
Figure BDA0001815842050000064
(2-环戊烯酮)和
Figure BDA0001815842050000065
(5-甲基-2-环戊烯酮)的目标产物分别为
Figure BDA0001815842050000066
尤其适用于精细化工、制药工业以及农药化学品的合成领域。
根据本发明的实施例，在催化加氢反应过程中，在一般的催化剂的催化作用下，对含有共轭双键的化合物例如硝基苯乙烯或者α，β-不饱和醛酮进行加氢时，极易对碳碳双键进行加氢，而对终端基团的加氢选择性较低。而本申请中，通过在催化剂中的基体表面固定多个链状有机分子，使得多个链状有机分子限定出多个孔道，从而阻止碳碳双键以平面构型吸附在基体的表面上，显著减少碳碳双键的催化加氢反应，提高对终端基团的加氢选择性，且由于反应物可以顺利插入通道中并吸附在基体的表面，使得反应物可以快速有效的与基体表面吸附的氢发生反应，进而使得催化剂的催化活性优异；在温和的反应条件下，相比未修饰的金属催化剂，催化剂的活性提高了数倍，且对硝基、羰基的加氢选择性达到99％以上。此外，催化剂在经过数次循环实验后，仍能维持几乎不变的活性和选择性。
下面描述本申请的实施例。
实施例
转化率和选择性测试：将催化剂分别用于反应物3-硝基苯乙烯、肉桂醛、2-环戊烯酮、5-甲基-2-环戊烯酮的加氢反应中，步骤为：在高压反应釜中，加入10mg催化剂，0.5mmol反应物，5ml无水乙醇，随后密封反应釜，并通入高纯氮气至20bar，如此操作三次，然后通入高纯氢气至20bar，也反复操作三次，反应温度为70℃，体系压力为10bar，不同反应物反应时间不同(3-硝基苯乙烯200分钟、肉桂醛5小时、2-环戊烯酮10小时、5-甲基-2-环戊烯酮14小时)，反应结束后，利用色谱分析反应物的转化率和选择性。
循环性能检测：反应条件为：10mg催化剂，0.5mmol反应底物，5ml无水乙醇，氢气分压为10bar，单次反应时间为200分钟，8次循环。
实施例1
催化剂的制备：
在可密封的玻璃瓶中称取31mg的磷化镍基体，加入5毫升浓度为6μL/mL对氟苯硫酚DMF溶液，并放入80℃的环境中加热进行螯合反应，反应12小时后温度降至室温，得到催化剂(标记为磷化镍硫酚螯合物或者SPhF-Ni2P)。
本实施例得到的催化剂的傅里叶变换红外谱图可参照图2。图2所示多个苯硫酚的特征吸收峰，证明磷化镍硫酚螯合物的形成。CO化学吸附和电感耦合等离子体(ICP)表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为33.9％。催化剂的Ni 2p、P 2p XPS谱图可参照图3a和图3b，相比只含有磷化镍的催化剂(标记为Ni2P)，磷化镍硫酚螯合物的Ni、P结合能均向高结合能方向偏移，证明其电子结构的变化，磷化镍周围表现为缺电子。进一步地，紫外光电子能谱(UPS)表征结果可参照图4，结果证明磷化镍硫酚螯合物中镍的价带边最大值为4.26eV，比磷化镍中镍的3.71eV更大，表明该催化剂中镍的d轨道中心远离费米能级。
利用本实施例获得的催化剂对3-硝基苯乙烯、肉桂醛、2-环戊烯酮、5-甲基-2-环戊烯酮进行催化加氢的转化率和选择性测试结果见表1。
表1
Figure BDA0001815842050000071
经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为100％，转化率为100％
实施例2
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：对氟苯硫酚DMF溶液的浓度为4.5μL/mL。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为26.4％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为83％，选择性为85％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为97％，转化率为100％。
实施例3
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：对氟苯硫酚DMF溶液的浓度为3μL/mL。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为19.3％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为72％，选择性为70％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为71％，转化率为73％。
实施例4
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：对氟苯硫酚DMF溶液的浓度为1.5μL/mL。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为9.5％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为47％，选择性为36％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为36％，转化率为47％。
实施例5
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：加热温度为150℃。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为36.6％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为100％，选择性为100％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为100％，转化率为100％
实施例6
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：反应时间为24h。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为34.0％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为100％，选择性为100％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为100％，转化率为100％
实施例7
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：基体是由雷尼镍形成的。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为34.8％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为41.6％，选择性为100％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为100％，转化率为42％
实施例8
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：基体是由铂碳形成的。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为35.2％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为100％，选择性为100％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为100％，转化率为100％。
实施例9
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：基体是由铂钯形成的。
CO化学吸附和ICP表征结果证明，该催化剂表面硫酚覆盖度为34.5％。
本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为100％，选择性为100％，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为100％，转化率为100％。
实施例10
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：链状有机分子为对甲酸苯硫酚。
该催化剂表面硫酚覆盖度较高，本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为和选择性较高，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为依然较高。
实施例11
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：链状有机分子为对氟苯胺。
该催化剂表面硫酚覆盖度较高，本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为和选择性较高，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为依然较高。
实施例12
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：链状有机分子为对甲酸苯胺。
该催化剂表面硫酚覆盖度较高，本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为和选择性较高，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为依然较高。
实施例13
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：链状有机分子为苯硫酚。
该催化剂表面硫酚覆盖度较高，本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为和选择性较高但是不如实施例1的效果好，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为依然较高但是不如实施例1的效果好。
实施例14
催化剂的制备方法同实施例1，不同之处在于：链状有机分子为苯胺。
该催化剂表面硫酚覆盖度较高，本实施例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为和选择性较高但是不如实施例1的效果好，经过8次循环之后，催化剂催化3-硝基苯乙烯加氢的选择性为依然较高但是不如实施例1的效果好。
对比例1
本对比例中的催化剂只含有基体，基体是由磷化镍形成的(标记为Ni2P)。
本对比例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为17％，选择性为21％。
对比例2
本对比例中的催化剂只含有基体，基体是由雷尼镍形成的。
本对比例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为22％，选择性为20％。
对比例3
本对比例中的催化剂只含有基体，基体是由铂碳形成的。
本对比例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为51％，选择性为58％。
对比例4
本对比例中的催化剂只含有基体，基体是由钯碳形成的。
本对比例获得的催化剂催化3-硝基苯乙烯的转化率为47％，选择性为19％。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种催化剂，其特征在于，包括：
基体；
多个链状有机分子，每个所述链状有机分子长度方向上的第一端固定在所述基体上，与所述第一端相对的第二端为自由端，相邻两个所述链状有机分子之间具有间隙，多个所述链状有机分子限定出多个孔道；
所述基体中含有金属元素，所述第一端含有可与所述金属元素鳌合的配位基团，所述第一端通过所述配位基团与所述金属元素的鳌合作用固定在所述基体上；
或者，所述配位基团包括硫元素和氮元素中的至少一种；
所述链状有机分子直立螯合在所述基体的表面上；
所述链状有机分子包括苯硫酚、苯胺中的至少之一。
2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述链状有机分子的第二端含有吸电子基团；
或者，所述吸电子基团包括氟、腈基、羧酸基、磺酸基中的至少之一。
3.根据权利要求2所述的催化剂，其特征在于，所述链状有机分子包括对氟苯硫酚、对甲酸苯硫酚、对氟苯胺、对甲酸苯胺中的至少之一。
4.根据权利要求1-3任一项所述的催化剂，其特征在于，所述链状有机分子在所述基体表面的覆盖度大于0小于等于35.2％。
5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，形成所述基体的材料包括磷化镍、雷尼镍、铂碳和钯碳中的至少之一。
6.一种权利要求1-5任一项所述的催化剂在选择性催化加氢中的用途，
所述选择性催化加氢反应的反应物中含有第一活性基团和第二活性基团，所述第一活性基团含有碳碳双键和碳碳三键中的至少之一，所述第二活性基团含有硝基和羰基中的至少之一，且所述第二活性基团位于所述反应物的终端。
7.根据权利要求 6所述的用途，其特征在于，所述反应物包括硝基苯乙烯和α，β-不饱和醛酮中的至少之一；
或者，所述反应物包括
Figure FDA0003877953430000011
中的至少一种。
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