專利名稱：含芳烴磺基-銅離子的sba-15介孔材料、制法及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及催化合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及含芳烴磺基-銅離子的SBA-15介孔材 料。
背景技術(shù)：
1998年趙東元等人合成出一種新型材料-介孔材料SBA-15，該材料具有高度有 序的大孔徑(6-30nm)、孔體積大(1. 0cm7g)、較厚的孔壁G-6nm)保持的高機(jī)械強(qiáng)度以及 良好的催化吸附性能，見 Triblock Copolymer Syntheses of Mesoporous Silica with Periodic 50 to 300 Angstrom Pores [J]. D. Y. Zhao, J.L.Feng, Q. S. Huo, N. Melosh, G. H. Fredrickson, B. F. Chmelka，G. D. Stucky, Science 279(1998)548 ；趙東元，余承忠，余 永豪.一種介孔分子篩載體材料的制備方法，CN1341553A。然而介孔材料孔壁表面只有硅 羥基，致使其化學(xué)反應(yīng)活性不高，從而大大限制了介孔材料的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。隨著對介孔分 子篩應(yīng)用研究的深入，人們逐漸開始利用介孔材料表面的可修飾性，對介孔材料的表面性 質(zhì)進(jìn)行有機(jī)改性，提高其催化反應(yīng)活性，以便更大限度開發(fā)介孔材料在催化領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前，已有很多關(guān)于介孔分子篩表面修飾方法的研究和報(bào)道。按照對介孔材料 進(jìn)行有機(jī)官能團(tuán)修飾方式的不同，這些方法主要分為兩種，即共沉淀法(又稱原位合成 法)和共價(jià)鍵后接枝法〔又稱后接枝法)。其中利用硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行介孔材料表面的原 位修飾是介孔材料研究領(lǐng)域中研究較多的課題。有人采用原位合成法將含有巰基、氨 基、環(huán)氧烷基與咪唑基等硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)改性劑用于的介孔材料的制備中(Synthesis and characterization of a reactive vinyl-functionalized MCM—41 :probing the internal pore structure by a bromination reaction[J]. J. Am. Chem. Soc.，1997， 119(17) :4090-4091. Lim M H，Blanford C F，Stein A. Stucky)。也有人釆用原位合成 法將含有磺酸基的硅烷偶聯(lián)劑的有機(jī)改性劑用于介孔材料的制備中(Direct syntheses of ordered SBA-15 mesoporous silica containing sulfonic acid groups[J], Chem. Mater. 2000，12，2448-2459D. Margolese, J. A. Melero, S. C. Christiansen, B. F. Chmelka, G. D. Mucky。然而文獻(xiàn)報(bào)道的對介孔材料的改性多為一次改性，改性后的介孔材料只具有 單官能團(tuán)，催化應(yīng)用范圍有限。由于均相催化劑中濃硫酸為較常用的酸，是一種較好的均相催化齊U， 因此本發(fā)明先利用一步法直接合成出乙基苯基磺酸基-介孔材料(表達(dá)式為 SBA-CH2-CH2-O-SO3H)，再與三氟甲磺酸銅(Cu(OTf)2)進(jìn)行離子交換(表達(dá)式為 SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu)，使得合成的催化劑既具有乙基苯基磺酸基-介孔材料 的催化特征，又具有金屬銅催化劑的特征，成為一種雙功能的催化劑，用該法合成的介孔材 料為新型的超強(qiáng)酸催化材料，在催化反應(yīng)中顯示了優(yōu)異的催化性能，將它用于催化丙酮及 環(huán)氧乙烷并得到制備石油化工產(chǎn)品乙二醇新工藝的重要中間體2，2-二甲基-l，3-二氧戊 環(huán)的反應(yīng)工藝。該l，3-二氧戊環(huán)類化合物在工業(yè)上可以作為溶劑取代工業(yè)常用的溶劑如 二氯甲烷，二氯乙烷和丁酮等，亦可以作為聚合物的溶劑(Kirk-Othmer Encydopedia ofChemical Technology, John Wllley, Sons, Now Pork, Vol. 12 :page 710)。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種含芳烴磺基-銅離子的SBA-15介孔材料 及其制備方法，使得該介孔材料作為催化劑，在催化反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率高、選擇性高，不僅可以 減少副反應(yīng)，提高產(chǎn)品純度，且在反復(fù)使用后依舊保持高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對環(huán)境污染較 少。本發(fā)明的另一目的是提供利用該介孔材料催化環(huán)氧乙烷和丙酮得到制備石油化工產(chǎn)品 乙二醇新工藝的重要中間體2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)的反應(yīng)工藝。該1，3- 二氧戊環(huán)類 化合物在工業(yè)上可以作為溶劑取代工業(yè)常用的溶劑如二氯甲烷，二氯乙烷和丁酮等，亦可 以作為聚合物的溶劑。本發(fā)明一種含芳烴磺基-銅離子的介孔材料，所述介孔材料是在SBA-15介孔材料 的外表面和/或內(nèi)孔壁接枝芳烴磺基-銅離子。所述介孔材料記為SBA(-Ar-SO3)2Cu。其中-Ar-SO3代表接枝在介孔材料SBA-15 的外表面和/或內(nèi)孔壁的芳烴磺酸根基團(tuán)；Cu代表銅離子；(-Ar-SO3)2Cu代表-Ar-SO3 和銅離子通過配位鍵或離子鍵結(jié)合；SBA代表介孔材料SBA-15 ； SBA (-Ar-SO3) 2Cu代表 (-Ar-SO3)2Cu接枝在介孔材料SBA-15的外表面和/或內(nèi)孔壁，也即接枝在SBA-15的暴露 表面的一部分或全部。所述介孔材料優(yōu)選是在SBA-15介孔材料的外表面和/或內(nèi)孔壁接枝乙 基苯基磺酸銅。此時(shí)所述介孔材料表達(dá)式為SBAGCH2-CH2-O-S(D3)2Cu，其中，-CH2-CH2-O-SO3R表選自前述的-Ar-SO3芳烴磺酸根基團(tuán)的一種，即乙基苯基磺酸根基團(tuán)。對于不含銅離子，僅在SBA-15介孔材料的外表面和/或內(nèi)孔壁接枝乙基苯基磺酸 基團(tuán)的介孔材料，記為SBA-CH2-CH2-0-S03H。本發(fā)明還提供一種含芳烴磺基-銅離子的介孔材料的制備方法，包括以下步驟(1)將三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯(簡稱 ΡΕ0-ΡΡ0-ΡΕ0)，加入到鹽酸水溶液中，按摩爾投料比計(jì)，三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化 丙烯-聚氧化乙烯水氯化氫=1 9000 15000 100 500，在25 60°C溫度下攪拌至溶解，所述的三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙 烯-聚氧化乙烯優(yōu)選美國化學(xué)文摘登記號(hào)為9003-11-6的物質(zhì)，其平均分子量Mn = 5800。(2)在上一步所得溶液中加入正硅酸乙酯，在25 60°C溫度下攪拌25分鐘以 上；再加入2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷，在25 60°C溫度下攪拌10小時(shí)以 上；按摩爾投料比計(jì)，三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯正硅酸乙 酯2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷=1 20 100 2 10。(3)將上步所得溶液置于密閉反應(yīng)容器中，在90 150°C溫度下晶化10 40小 時(shí)。(4)將晶化后產(chǎn)物過濾、洗滌、干燥，得到介孔材料原粉。(5)將所得介孔材料原粉用乙醇在90 120°C溫度下洗滌10 40小時(shí)，脫除模 版劑，得到含乙基苯基磺酸基的介孔材料。(6)將上步所得的含乙基苯基磺酸基的介孔材料在25 150°C下真空干燥1 M小時(shí)，冷卻至室溫后，再與丙酮、三氟甲磺酸銅共同放入密閉反應(yīng)容器中，按質(zhì)量投料比計(jì)， 含乙基苯基磺酸基的介孔材料丙酮三氟甲磺酸銅=1 1 12 0. 1 16，在25 150°C條件下攪拌1 72小時(shí)；(7)將產(chǎn)物冷卻至室溫，采用離心分離后，在25 200°C下真空干燥1 M小時(shí)， 得到本發(fā)明的含芳烴磺酸銅的介孔材料固體產(chǎn)物。本發(fā)明提供一種含芳烴磺基-銅離子的介孔材料在制備2，2- 二甲基-1，3- 二氧 戊環(huán)中的應(yīng)用方法，包括以下步驟(1)在反應(yīng)器中加入環(huán)氧乙烷和丙酮，并加入含乙基苯基磺酸銅的介孔材料作為 催化劑，按質(zhì)量投料比計(jì)，環(huán)氧乙烷丙酮催化劑=1 1 10 0.01 0.3，(2)在加熱回流分水的條件下攪拌反應(yīng)0. 1 72小時(shí)，冷卻至室溫后，離心固液分 1 ；(3)將得到的液相產(chǎn)物精餾分離，得到產(chǎn)物2，2_ 二甲基-1，3-二氧戊環(huán)。精餾分 離采用常規(guī)公知技術(shù)。對第(2)步離心分離得到的固相產(chǎn)物，在25 200°C溫度下真空干燥1 M小 時(shí)，得到回收的催化劑。采用本發(fā)明制備的催化劑SBA(-Ar-SO3)2Cu對環(huán)氧乙烷和丙酮進(jìn)行了催化反應(yīng)， 通過氣相色譜分析結(jié)果，丙酮含量為60. 9 %，2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)含量為38. 2 %，二 次催化反應(yīng)后的丙酮含量為59. 6%，2，2-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)含量為31.3%，未加任何 催化劑的反應(yīng)后丙酮含量為95. 1 %，2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)含量為3.6%。二次催化 反應(yīng)后催化劑SBA-Ar- (SO3) 2Cu依舊保持介孔材料SBA-15特有的有序的六方孔道結(jié)構(gòu)(見 圖1和圖2)。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出的新型介孔材料在二次修飾過程中，使銅離子進(jìn)入到介孔材料的骨架 中，使得該催化劑成為既具有磺酸基的特性又具有金屬離子的特性的雙功能介孔材料，成 為一種雙功能的催化劑，用該法合成的介孔材料為新型的超強(qiáng)酸催化材料，在催化反應(yīng)中 顯示了優(yōu)異的催化性能，將它用于催化丙酮及環(huán)氧乙烷反應(yīng)，得到制備石油化工產(chǎn)品乙二 醇新工藝的重要中間體2，2_ 二甲基-1，3-二氧戊環(huán)的反應(yīng)工藝，將更有利于催化反應(yīng)進(jìn) 行。


圖1 是 SBA-CH2-CH2-O-SO3H 與本發(fā)明的 SBA(-CH2-CHrO-S03)2Cu 在二次催化反應(yīng)前后的XRD對比圖。圖2 是SBA-CH2-CH2-O-SO3H與本發(fā)明的SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu二次催化反應(yīng)前后的孔結(jié)構(gòu)示意圖。圖3 是 SBA-15、 SBA-CH2-CH2- O -SO3H 與本發(fā)明的 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu的 29Si cp/mas nmr 譜圖。圖4 是SBA-CH2-CH2-O-SO3H與本發(fā)明的SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu二次催化反應(yīng)前后的微觀形貌圖。
圖5 是SBA-CH2-CH2-O-SO3H與本發(fā)明的SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu的 χ射線能譜分析結(jié)果圖。
具體實(shí)施例方式下列實(shí)施例中的轉(zhuǎn)化率，是根據(jù)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析的結(jié)果計(jì)算而得。實(shí)施例1制備含乙基苯基磺酸銅的介孔材料(1)將4.0克Ρ123(在美國化學(xué)文摘的登記號(hào)為9003-11-6的物質(zhì)，其平均分子量 Mn = 5800)加入到的120ml 2N鹽酸和6ml水的溶液中，在40°C攪拌至P123完全溶解；(2)再將8.2ml正硅酸乙酯加入到上述溶液中，在40°C攪拌45分鐘，再加入1.3 克2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷，在40°C攪拌M小時(shí)；(3)將所得溶液轉(zhuǎn)移到聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在100°C下晶化M小時(shí)；(4)經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后得到原粉介孔材料；(5)將原粉介孔材料用乙醇在回流條件下洗滌M小時(shí)，脫除模版劑，得到骨架中 含乙基苯基磺酸基的介孔材料；(6)將Ig上述含乙基苯基磺酸基的介孔材料在150°C下真空干燥6小時(shí)，冷卻至 室溫后，再將15ml丙酮以及Ig三氟甲磺酸銅一起放入IOOml聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中， 封閉反應(yīng)釜，在55°C條件下攪拌M小時(shí)；(7)冷卻至室溫后，離心分離過濾液體后得到固體產(chǎn)物，將其在150°C真空干燥4 小時(shí)以去除雜質(zhì)。得到產(chǎn)品SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu。圖(I)a為 SBA-CH2-CH2-O-SO3H 的 XRD 譜圖，圖(1) b為SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu的XRD譜圖，圖(I)c為二次催化反應(yīng) 后的SBA(-CH2-CH2- O -S03)2Cu的XRD譜圖。由上述三個(gè)譜圖可知， SBA-CH2-CH2-O-SO3H以及SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu具有介孔材料 SBA-15 所特 有的二維有序的六方孔道結(jié)構(gòu)，而在進(jìn)行兩次催化反應(yīng)后SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu 的有序介孔結(jié)構(gòu)依舊保持不變。實(shí)施例2制備制備2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)稱取1克介孔材料SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu，再稱取11. 6克丙酮、4. 4克環(huán)氧乙烷依次放入IOOml聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在75°C加熱條件下攪拌4小時(shí)，冷卻 至室溫后，離心分離，利用氣相色譜分析反應(yīng)產(chǎn)物液成分，利用氣相色譜分析反應(yīng)產(chǎn)物液成 分，丙酮含量為60. 9%，2，2-二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)含量為38. 2 %，固體催化劑介孔材料 SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu在I50°c下真空干燥6小時(shí)，冷卻至室溫后，回收后再利用。實(shí)施例3用回收的催化劑制備制備2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)將實(shí)施例2回收利用的ι克介孔材料SBA(-CH2-CH2-0-S03)2CU，再稱取11.6 克丙酮、4. 4克環(huán)氧乙烷依次放入IOOml聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在75°C加熱條件下 攪拌4小時(shí)，冷卻至室溫后，離心分離，利用氣相色譜分析反應(yīng)產(chǎn)物液成分，丙酮含量為 59. 6 %，2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)含量為31.3%。對比例1稱取11. 6克丙酮、4. 4克環(huán)氧乙烷依次放入IOOml聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在75°C加熱條件下攪拌4小時(shí)，冷卻至室溫后，離心分離，利用氣相色譜分析反應(yīng)產(chǎn)物液成 分，丙酮含量為95. 1%，2，2_ 二甲基-1，3-二氧戊環(huán)含量為3.6%。圖ι 是 SBA-CH2-CH2-O-SO3H 與本發(fā)明的 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu 在二次催化反應(yīng)前后的XRD結(jié)構(gòu)對比圖。其中圖(I)a為SBA-CH2-CH2-O-SO3H的 XRD譜圖，圖(l)b為SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu的XRD譜圖，圖(I)c為二次催化反 應(yīng)后的SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu的XRD譜圖。由XRD譜圖出現(xiàn)的小角度譜峰可知， SBA-CH2-CH2- O -SO3H 以及二次催化反應(yīng)前后的 SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu 依舊 保持介孔材料SBA-15所特有的二維有序的六方孔道結(jié)構(gòu)。圖2 是 SBA-CH2-CH2-O-SO3H 與本發(fā)明的 SBA(-CH2-CH2-0-S03)2CU的二次催化反應(yīng)前后孔結(jié)構(gòu)示意圖。其中圖a為SBA-CH2-CH2-O-SO3Hm 孔結(jié)構(gòu)示意圖，圖為SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu的孔結(jié)構(gòu)示意圖，圖⑵ C為SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu 二次催化反應(yīng)后的孔結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知， SB A-CH2-CH2-O-SO3H 以 SB A(-CH2-CH2-0-S03)2Cu 二次催化反應(yīng)的前后依舊保持介孔材料SBA-15所特有的二維有序的六方孔道結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)果與XRD的結(jié)果一致。圖3 是 SBA-15、 SBA-CH2-CH2- O -SO3H 與本發(fā)明的 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu 的 fflSi CP/MAS NMR 譜圖。其中圖⑶a 為 SBA-15 的 29Si CP/MAS NMR 譜圖，圖(3)b 為 SBA-CH2-CH2-O-SO3H 的 29Si CP/MASWR 譜圖， 圖⑶C為SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu的fflSi CP/MAS nmr譜圖。由譜圖可以看 出，SBA-CH2-CH2-O-SO3H 與 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu 的 29SiCP/MAS NMR 譜 圖中，(SiO)2Si (OH)2 (Q2 位置)、(SiO)3Si(OH) (Q3 位置)和(SiO)4Si (Q4 位置)三種 連接骨架Si的出峰位置與SBA-15的吻合。與SBA-15相比，除了上述三個(gè)峰之外， SBA-CH2-CH2-O-SO3H 以及 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu 的 fflSi CP/MAS NMR 譜圖 分別在55ppm和60ppm處均出現(xiàn)新峰，這兩個(gè)新出現(xiàn)的譜峰可歸屬于Tm (Tm = RSi (OSi) m(0H)3_m，m = 1-3 ；T2在δ = -55和T3在δ = -60ppm)。這兩個(gè)新出現(xiàn)的譜峰表 明-CH2-CH2-O-SO3H基團(tuán)成功接枝在SBA-15的骨架上，且進(jìn)行離子交換反應(yīng)后 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu骨架結(jié)構(gòu)依舊保持不變。
圖 4 是 SBA-CH2-CH2-O-SO3H 與本發(fā)明的 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu二次催化反應(yīng)前后的微觀形貌圖。其中圖G)a為SBA-CH2-CH2-O-SO3H 的微觀形貌圖，圖為SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu的微觀形貌圖，圖(4) c為SBA(-CH2-CH2- O -S(d3)2Cu 二次催化反應(yīng)后的微觀形貌圖。由圖可知， SBA-CH2-CH2-O-SO3H 和 SBA(-CH2-CH2-O-S03)2Cu二次催化反應(yīng)前后微觀形貌與文獻(xiàn)報(bào)道的結(jié)果相一致。 圖fe是SBA-CH2-CH2-O-SO3H的χ射線能譜分析結(jié)果圖，圖恥是本發(fā)明的SBA(-CH2-CH2-0-S03)2Cu的χ射線能譜分析結(jié)果圖。χ射線能譜分析顯示 SBA-CH2-CH2-O-SO3H在進(jìn)行離子交換反應(yīng)后，骨架中已含有銅離子。
表1為χ熒光分析結(jié)果，結(jié)果顯示SBA-Ar-SO3H在進(jìn)行離子交換反應(yīng)后骨架中確 實(shí)含有金屬離子銅，這一結(jié)果也和X射線能譜分析結(jié)果保持一致。表1孔結(jié)構(gòu)參數(shù)和χ熒光分析
權(quán)利要求
1.一種含芳烴磺基-銅離子的介孔材料，其特征在于，所述的介孔材料是在SBA-15介 孔材料的外表面和/或內(nèi)孔壁接枝芳烴磺酸銅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含芳烴磺基-銅離子的介孔材料，其特征在于，所述介孔材料 是在SBA-15介孔材料的外表面和/或內(nèi)孔壁接枝乙基苯基磺酸銅。
3.權(quán)利要求2所述的含芳烴磺基-銅離子的介孔材料制備方法，其特征在于，包括如下 步驟(1)將三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯，加入到鹽酸水溶液中， 按摩爾投料比計(jì)，三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯水氯化氫= 1 9000 15000 100 500，在25 60°C溫度下攪拌至溶解；(2)在上一步所得溶液中加入正硅酸乙酯，在25 60°C溫度下攪拌25分鐘以上；再加 入2-(4-氯磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷，在25 60°C溫度下攪拌10小時(shí)以上；按摩爾 投料比計(jì)，三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯正硅酸乙酯2-(4-氯 磺酰苯基)乙基三甲氧基硅烷=1 20 100 2 10;(3)將上步所得溶液置于密閉反應(yīng)容器中，在90 150°C溫度下晶化10 40小時(shí)；(4)將晶化后產(chǎn)物過濾、洗滌、干燥，得到介孔材料原粉；(5)將所得介孔材料原粉用乙醇在90 120°C溫度下洗滌10 40小時(shí)，脫除模版劑， 得到含乙基苯基磺酸基的介孔材料；(6)將上步所得的含乙基苯基磺酸基的介孔材料在25 150°C下真空干燥1 M小 時(shí)，冷卻至室溫后，再與丙酮以及三氟甲磺酸銅共同放入密閉反應(yīng)容器中，按質(zhì)量投料比 計(jì)，含乙基苯基磺酸基的介孔材料丙酮三氟甲磺酸銅=1 1 12 0. 1 16，在 25 150°C條件下攪拌1 72小時(shí)；(7)將產(chǎn)物冷卻至室溫，分離后，在25 200°C下真空干燥1 M小時(shí)，得到含乙基苯 基磺酸銅的介孔材料固體產(chǎn)物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含芳烴磺基-銅離子的介孔材料的制備方法，其特征在于、， 在第(1)步所述的三嵌段共聚物聚氧化乙烯-聚氧化丙烯-聚氧化乙烯為美國化學(xué)文摘登 記號(hào)為9003-11-6的物質(zhì)，其平均分子量Mn = 5800。
5.權(quán)利要求1 2之一所述的含芳烴磺基-銅離子的介孔材料在制備環(huán)氧乙烷縮酮中 的應(yīng)用，其特征在于，包括以下步驟(1)在反應(yīng)器中加入環(huán)氧乙烷和丙酮，并加入含乙基苯基磺酸銅的介孔材料作為催化 劑，按質(zhì)量投料比計(jì)，環(huán)氧乙烷丙酮催化劑=1 1 10 0.01 0.3;(2)在加熱回流分水的條件下攪拌反應(yīng)0.1 72小時(shí)，冷卻至室溫后，離心固液分離；(3)將得到的液相產(chǎn)物精餾分離，得到產(chǎn)物2，2_二甲基-1，3-二氧戊環(huán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種含芳烴磺基-銅離子的介孔材料在制備環(huán)氧乙烷縮酮中 的應(yīng)用，其特征在于，對第(2)步離心分離得到的固相產(chǎn)物，在25 200°C溫度下真空干燥 1 M小時(shí)，得到回收的催化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含芳烴磺基-銅離子的SBA-15介孔材料、制備方法及應(yīng)用，該介孔材料是既具有磺酸基的特性又具有金屬離子的特性的雙功能介孔材料，以該介孔材料為催化劑，催化環(huán)氧乙烷和丙酮反應(yīng)，制備石油化工產(chǎn)品乙二醇新工藝的重要中間體2，2-二甲基-1，3-二氧戊環(huán)。在催化反應(yīng)中轉(zhuǎn)化率高、選擇性高，不僅可以減少副反應(yīng)，提高產(chǎn)品純度，且在反復(fù)使用后依舊保持高轉(zhuǎn)化率和高選擇性，對環(huán)境污染較少。
文檔編號(hào)C07D317/12GK102039175SQ20091023555
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者亢宇, 馮再興, 孫竹芳, 王彥強(qiáng), 田宇, 謝倫嘉, 趙思源 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院