CN111153825A - 利用负载型金属氧化物催化材料制备酰胺类化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备酰胺类化合物的催化剂，旨在提供一种利用负载型金属氧化物催化材料制备酰胺类化合物的方法。包括：将溶剂、水、有机腈类化合物和催化材料，混合均匀；控制反应温度50～180℃，反应时间0.5～48h；在反应过程中通过催化剂的催化水合作用，使有机腈类化合物被水合转化为相应的酰胺类化合物。本发明通过调控催化材料负载的金属组分以及催化材料载体可以有效地调控催化材料对水分子的吸附以及活化，从而高效制备化工以及农业过程中重要的酰胺类化合物。本发明提供了更高效的制备酰胺类化合物的方法，反应过程原子利用率高，反应温度低，且在合成过程中无需额外添加反应助剂，反应后无有毒有害的副产物产生，整个合成过程绿色环保。

Description

利用负载型金属氧化物催化材料制备酰胺类化合物的方法
技术领域
本发明涉及利用有机腈类水合制备酰胺类化合物的催化剂，具体来说涉及到一种利用负载型金属氧化物催化材料催化有机腈类水合制备酰胺类化合物的方法。
背景技术
近年来，随着科技生活以及化工过程的不断发展，酰胺作为一类重要而应用广泛的有机物，被广泛应用于农药、医药、有机合成、工业生产以及医疗卫生领域(例如，酰胺可以作为重要中间体被应用于有机合成反应，作为一种原材料被用于合成塑料、颜料、洗涤剂、润滑油等)，具有很高的经济价值和应用价值。传统的酰胺的合成方法包括：(1)缩合酰化反应：对羧酸及其衍生物(例如酰氯、酸酐、酯类)和胺类(包括氨水)进行缩合酰化得到酰胺；(2)重排反应：对酮肟进行酸催化重排反应得到酰胺等。但是，利用这些传统方法合成酰胺的过程中经常会伴随有大量的有毒化学副产品产生，将会污染生态环境以及危害人体健康。所以，寻找一条绿色无污染的路径合成酰胺，避免大量使用化学试剂或酸性，碱性介质是一个重要的研究方向。
站在绿色化学的角度上，通过有机腈类化合物直接水合制备酰胺类化合物是一个替代传统方法生产酰胺的不错选择，该过程只需要使用水和腈类化合物进行水合即可得到酰胺，不需要再强酸或者强碱的加入，也没有有毒化学副产品产生，可以实现绿色制备酰胺类化合物。除此之外，该过程具有原子效率高的优势(1分子有机腈和1分子水反应，生成1分子酰胺)。在水合过程中，对水分子的活化是一个决定反应速率的重要控制步骤，但是传统的催化剂都很难活化水分子，水合反应效率较低。因此，通过制备高活性的金属催化剂实现有机腈类化合物水合制备酰胺类化合物具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种利用负载型金属氧化物催化材料制备酰胺类化合物的方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是：
提供一种利用负载型金属氧化物催化材料制备酰胺类化合物的方法，包括以下步骤：
(1)在可密封的反应容器中加入溶剂、水、有机腈类化合物和催化材料，混合均匀；在混合物中，催化材料的质量百分比为0.01～10.3％，有机腈类底物的质量百分比为0.01～76.6％，水的质量百分比为0.01～19.5％；余量为溶剂；
(2)控制反应温度50～180℃，反应时间0.5～48小时；在反应过程中通过催化剂的催化水合作用，使有机腈类化合物被水合转化为相应的酰胺类化合物。
所述催化材料中，载体是氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铁(Fe2O3或Fe3O4)、氧化锰(MnO2、Mn3O4、Mn2O3或MnO)、氧化钴(Co3O4)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)，或活性炭中的一种或多种；载体负载的金属组分，是Au、Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Ag、Ni或Sn中的一种或多种，且金属组分占整个催化材料的质量百分比为0.1～30％。
本发明中，所述溶剂是下述的任意一种或多种：水、甲醇、乙醇、叔丁醇、叔戊醇、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲亚砜或丙酮。
本发明中，所述有机腈类化合物是下述的任意一种：苯甲腈、邻甲氧基苯甲腈、3-甲氧基苯甲腈、4-甲氧基苯甲腈、对氟苯甲腈、对氯苯甲腈、对溴苯甲腈、2-三氟甲基苯腈、4-甲基苯甲腈、2-氰基呋喃、3-氰基噻吩、2-氰基吡啶、4-氯-3-氰基吡啶、3-氰基-4-甲氧基吡啶、3-氰基-4-甲基吡啶、3-氰基-4-三氟甲基吡啶、2,6-二氯吡啶-3-甲腈、3-氰基-4-甲基-2,6-二氯吡啶、3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶、3-氰基-2,6-二氯-4-(甲酸甲酯)吡啶、2,4,6-三氯吡啶-3-甲腈或庚腈。
发明原理描述：
本发明以Au、Pd、Pt、Rh、Ir、Ni、Ag、Sn等金属作为催化材料中负载的金属活性组分，以氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铁(Fe2O3或Fe3O4)、氧化锰(MnO2、Mn3O4、Mn2O3或MnO)、氧化钴(Co3O4)、氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、活性炭等作为催化材料载体。通过金属和载体的相互作用，可以有效地加速催化材料对水分子的活化，从而催化有机腈类化合物水合制备得到酰胺类化合物。同时，不同的载体的使用能够将负载的金属活性组分分散均匀，稳定金属组分，使其具有高的稳定性，从而稳定的催化有机腈类化合物水合制备酰胺。整个反应过程中无有毒有害的副产物产生，绿色环保。
对于现有技术，本发明的有益效果在于：
1、本发明涉及通过调控催化材料负载的金属组分以及催化材料载体可以有效地调控催化材料对水分子的吸附以及活化，从而高效制备化工以及农业过程中重要的酰胺类化合物。
2、本发明提供了一种更高效的制备酰胺类化合物的方法，反应过程原子利用率高，反应温度低，且在合成过程中无需额外添加反应助剂，反应后无有毒有害的副产物产生，整个合成过程绿色环保。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述。下述实施例的反应均在可封闭的反应容器中完成。实施例可以使本专业的专业技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
在6g水中加入100mg Au/CeO2(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率96.9％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例2
在6g水中加入100mg Au/TiO2(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率76.1％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例3
在6g水中加入100mg Au/Fe2O3(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率64.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例4
在6g水中加入100mg Au/Fe3O4(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率52.9％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例5
在6g水中加入100mg Au/MnO2(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率84.7％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例6
在6g水中加入100mg Au/Mn3O4(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率20.5％，对应的苯甲酰胺的选择性为93.4％。
实施例7
在6g水中加入100mg Au/Mn2O3(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率79.3％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例8
在6g水中加入100mg Au/MnO(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率30.6％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例9
在6g水中加入100mg Au/Co3O4(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率42.4％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例10
在6g水中加入100mg Au/Al2O3(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率11.1％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例11
在6g水中加入100mg Au/SiO2(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率18.9％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例12
在6g水中加入100mg Au/MgO(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率35.5％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例13
在6g水中加入100mg Au/C(Au负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率86.4％，对应的苯甲酰胺的选择性为28.8％。
基于在各个考察的载体中，二氧化铈(CeO2)表现出了最优的催化性能，故选择二氧化铈(CeO2)为载体继续负载其他金属组分，考察在苯甲腈水合过程中的性能。
实施例14
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率93.6％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例15
在6g水中加入100mg Pt/CeO2(Pt负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率81.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例16
在6g水中加入100mg Ru/CeO2(Ru负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率91.9％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例17
在6g水中加入100mg Rh/CeO2(Rh负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率67.3％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例18
在6g水中加入100mg Ir/CeO2(Ir负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率42.7％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例19
在6g水中加入100mg Ag/CeO2(Ag负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率83.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例20
在6g水中加入100mg Ni/CeO2(Ni负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率25.1％，对应的苯甲酰胺的选择性为83.0％。
实施例21
在6g水中加入100mg Sn/CeO2(Sn负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率12.4％，对应的苯甲酰胺的选择性为63.0％。
实施例22
在6g水中加入100mg Pd-Sn/CeO2(Pd负载质量百分比:2.5％，Sn负载质量百分比:2.5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率81.5％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例23
在6g水中加入100mg Pd-Ni/CeO2(Pd负载质量百分比:2.5％，Ni负载质量百分比:2.5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率72.2％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
基于在各个考察的金属组分中，氧化铈负载的金属钯(Pd)表现出了最优的催化性能，以下将着重针对这个催化材料继续考察其他参数或者条件的改变对其催化腈类化合物水合制备酰胺类化合物的影响。
实施例24
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:0.1％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率15.2％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例25
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:30.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为91.5％。
实施例26
在6g水中加入1mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：0.01％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.99％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为83.5％。
实施例27
在6g水中加入300mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：4.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为69.3％。
实施例28
在6g水中加入700mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：10.3％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.88％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为32.1％。
金属Pd的负载量太低或者催化剂投料量太少导致催化材料活性不足，金属Pd的负载量太高或者催化剂投料量太多导致产物选择性降低，所以继续采用Pd负载量为5％的Pd/CeO2催化材料,催化剂投料量100mg进行研究。
实施例29
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应1小时，苯甲腈转化率8.3％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例30
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应24小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例31
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应48小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为90.3％。
实施例32
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；50℃反应18小时，苯甲腈转化率19.4％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例33
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；180℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为88.4％。
实施例34
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应0.5小时，苯甲腈转化率10.2％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例35
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应48小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为64.6％。
实施例36
在6g甲醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率82.6％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例37
在6g乙醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率84.9％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例38
在6g叔丁醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率72.6％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例39
在6g叔戊醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率68.8％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例40
在6g甲苯中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率14.6％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例41
在6g二氯甲烷中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率5.9％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例42
在6g三氯甲烷中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率16.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例43
在6g丙酮中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率73.4％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例44
在6g二甲亚砜中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.94％)，200μL水(在混合物中的质量百分比：3.1％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率84.1％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例45
在6g甲醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.6％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.97％)，1μL水(在混合物中的质量百分比：0.01％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率6.8％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例46
在6g甲醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.5％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.87％)，700μL水(在混合物中的质量百分比：10.2％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例47
在6g甲醇中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.3％)，60mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.78％)，1.5mL水(在混合物中的质量百分比：19.5％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
在对溶剂的筛选中，催化材料在水，甲醇，乙醇，二甲亚砜中表现出了较好的催化性能，以下将继续采用水作为溶剂进行研究。
实施例48
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.6％)，1mg苯甲腈(在混合物中的质量百分比：0.01％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率>99.0％，对应的苯甲酰胺的选择性为19.4％。
实施例49
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：0.99％)，4g苯甲腈(在混合物中的质量百分比：39.6％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率25.2％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例50
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：0.38％)，20g苯甲腈(在混合物中的质量百分比：76.6％)，混合均匀；140℃反应18小时，苯甲腈转化率3.6％，对应的苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例51
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg邻甲氧基苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，邻甲氧基苯甲腈转化率>99.0％，对应的邻甲氧基苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例52
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-甲氧基苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-甲氧基苯甲腈转化率>99.0％，对应的3-甲氧基苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例53
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 4-甲氧基苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，4-甲氧基苯甲腈转化率>99.0％，对应的4-甲氧基苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例54
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg对氟苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，对氟苯甲腈转化率>99.0％，对应的对氟苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例55
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg对氯苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，对氯苯甲腈转化率>99.0％，对应的对氯苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例56
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg对溴苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，对溴苯甲腈转化率>99.0％，对应的对溴苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例57
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 2-三氟甲基苯腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，2-三氟甲基苯腈转化率84.9％，对应的2-三氟甲基苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例58
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 4-甲基苯甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，4-甲基苯甲腈转化率>99.0％，对应的4-甲基苯甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例59
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 2-氰基呋喃(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，2-氰基呋喃转化率>99.0％，对应的糠酰胺的选择性为>99.0％。
实施例60
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基噻吩(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基噻吩转化率>99.0％，对应的3-噻吩甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例61
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 2-氰基吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，2-氰基吡啶转化率>99.0％，对应的2-吡啶甲酰胺的选择性为>99.0％。
实施例62
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 4-氯-3-氰基吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，4-氯-3-氰基吡啶转化率>99.0％，对应的4-氯吡啶-3-羧胺的选择性为>99.0％。
实施例63
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基-4-甲氧基吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基-4-甲氧基吡啶转化率>99.0％，对应的4-甲氧基烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例64
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基-4-甲基吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基-4-甲基吡啶转化率>99.0％，对应的4-甲基烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例65
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基-4-三氟甲基吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基-4-三氟甲基吡啶转化率92.1％，对应的4-三氟甲基烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例66
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 2,6-二氯吡啶-3-甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，2,6-二氯吡啶-3-甲腈转化率>99.0％，对应的2,6-二氯烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例67
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基-4-甲基-2,6-二氯吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基-4-甲基-2,6-二氯吡啶转化率>99.0％，对应的2,6-二氯-4-甲基烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例68
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶转化率85.1％，对应的2,6-二氯-4-三氟甲基烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例69
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 3-氰基-2,6-二氯-4-(甲酸甲酯)吡啶(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，3-氰基-2,6-二氯-4-(甲酸甲酯)吡啶转化率90.4％，对应的2,6-二氯-4-甲酸甲酯烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例70
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg 2,4,6-三氯吡啶-3-甲腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，2,4,6-三氯吡啶-3-甲腈转化率98.5％，对应的2,4,6-三氯烟酰胺的选择性为>99.0％。
实施例71
在6g水中加入100mg Pd/CeO2(Pd负载质量百分比:5.0％，整个催化材料在混合物中的质量百分比：1.7％)，60mg庚腈(在混合物中的质量百分比：1％)，混合均匀；140℃反应18小时，庚腈转化率57.2％，对应的庚酰胺的选择性为>99.0％。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形，如：本发明中Pd/CeO2以外的不同催化材料也可以应用于各个不同的腈类化合物水合制备酰胺过程中，负载的金属组分类别，负载量可以多变，反应温度，反应时间亦可多变等等。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种利用负载型金属氧化物催化材料制备酰胺类化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在可密封的反应容器中加入溶剂、水、有机腈类化合物和催化材料，混合均匀；在混合物中，催化材料的质量百分比为0.01～10.3％，有机腈类底物的质量百分比为0.01～76.6％，水的质量百分比为0.01～19.5％；余量为溶剂；
(2)控制反应温度50～180℃，反应时间0.5～48小时；在反应过程中通过催化剂的催化水合作用，使有机腈类化合物被水合转化为相应的酰胺类化合物；
所述催化材料中，载体是氧化铈、氧化钛、氧化铁、氧化锰、氧化钴、氧化铝、氧化硅、氧化镁，或活性炭中的一种或多种；载体负载的金属组分，是Au、Pd、Pt、Ru、Rh、Ir、Ag、Ni或Sn中的一种或多种，且金属组分占整个催化材料的质量百分比为0.1～30％。
2.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述溶剂是下述的任意一种或多种：水、甲醇、乙醇、叔丁醇、叔戊醇、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、二甲亚砜或丙酮。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有机腈类化合物是下述的任意一种：苯甲腈、邻甲氧基苯甲腈、3-甲氧基苯甲腈、4-甲氧基苯甲腈、对氟苯甲腈、对氯苯甲腈、对溴苯甲腈、2-三氟甲基苯腈、4-甲基苯甲腈、2-氰基呋喃、3-氰基噻吩、2-氰基吡啶、4-氯-3-氰基吡啶、3-氰基-4-甲氧基吡啶、3-氰基-4-甲基吡啶、3-氰基-4-三氟甲基吡啶、2,6-二氯吡啶-3-甲腈、3-氰基-4-甲基-2,6-二氯吡啶、3-氰基-2,6-二氯-4-(三氟甲基)吡啶、3-氰基-2,6-二氯-4-(甲酸甲酯)吡啶、2,4,6-三氯吡啶-3-甲腈或庚腈。
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