。說明該微球具有較好的磁響應性。
[0075] 圖9C為依本發(fā)明較佳實施例的用于催化環(huán)己烷氧化的固載金屬陽離子卟啉的磁 性微球在自然狀態(tài)沉降和強磁場下分離的效果圖。從圖9C結果中可以看出,在磁場分離 下,固載金屬鐵卟啉的磁性微球在20分鐘之內透過率達到95%,而在自然沉降條件下,超 過6小時后透過率也才達到93%。說明該微球具有較好的磁響應性。
[0076] 圖IOA為不同抗壞血酸用量條件下,催化環(huán)己烷的催化效果變化曲線。
[0077] 圖IOB為催化劑催化環(huán)己烷羥化的生成的底物隨催化時間變化的變化曲線。
[0078] 圖11為依本發(fā)明較佳實施例的用于制造催化環(huán)己烷氧化的催化劑的流程圖。
[0079] 在溫和條件下,細胞色素 P450模擬體系催化分子氧對底物羥化的能力十分有限, 這與金屬卟啉配合物周圍缺少類似天然細胞色素 P450成鍵位置中由蛋白質鏈折疊而形成 的疏水性微環(huán)境有關。因此,如果能夠在模擬細胞色素 P450催化體系中引入疏水性微環(huán) 境,則可能大幅度提高模擬細胞色素 P450催化體系的催化能力。
[0080] 在細胞色素P450中,其催化活性中心為金屬卟啉,因此,人們對金屬卟啉進行了 大量的研宄和開發(fā)了各種類型的化學修飾,以試圖得到具有更好催化效果的化合物。但是, 到目前為止,人們對中位吡啶基卟啉金屬配合物,尤其對水溶性吡啶基卟啉金屬配合物的 研宄還不夠深入。
[0081] 本發(fā)明提供下述用于制造新型催化環(huán)己烷氧化的催化劑的化合物,其結構式為:
[0082]
【主權項】
1. 一種用于制造催化環(huán)己烷氧化的催化劑的化合物,其特征在于,具有下述分子結構 式:
其中M為Mn、Fe或Co分子。
2. -種用于催化環(huán)己烷氧化的催化劑,其特征在于,包括催化成分,其中組成該催化成 分的化合物具有下述分子結構式:
苳中M為Mn、Fe或Co分子。
3. 根據(jù)權利要求2所述的催化劑,其特征在于,進一步包括負載成分,其中該負載成分 包括至少一個磁性微球體,該催化成分附著在該負載成分,其中該催化劑中含有重量比為 0. 5%~0. 8%催化成分。
4. 根據(jù)權利要求3所述的催化劑,其特征在于,其中該磁性微球為以苯乙烯-甲基丙烯 酸為主要成分制成的微球,其直徑為150~210納米。
5. -種用于制造催化環(huán)己烷氧化的催化劑的方法,其特征在于,包括下述步驟: (A)制備5 (對-丙酸酯基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉; (8)利用5(對-丙酸酯基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉制備5(對-羥基)苯基-10, 15, 20-三吡啶基卟啉; (C) 利用5 (對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉制備金屬配位的5-(對-羥基) 苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉;和 (D) 將金屬配位的5-(對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉附著在至少一個磁性 微球,并通過碘甲烷甲基化5-(對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉。
6. 根據(jù)權利要求5所述的方法,其特征在于,其中該磁性微球為以苯乙烯-甲基丙烯酸 為主要成分制成的微球,其直徑為150~210納米。
7. 根據(jù)權利要求6所述的方法,其特征在于,所述金屬為錳、鈷或鐵。
8. 根據(jù)權利要求5所述的方法,其特征在于: 該步驟(A)包括以下步驟: (A1)將對羥基苯甲醛、丙酸、乙酸酐、吡咯和4-吡啶甲醛和乙醇反應,其中以對羥基苯 甲醛的質量為基準,每lg對羥基苯甲醛需要丙酸100~120mL,乙酸酐5~8mL,吡咯2~ Am\,,4- P比啶甲酸2~4mL,乙醇100~150mL ;和 (A2)放置12~18小時后,抽濾,洗絳,柱色譜分離得到5 (對-丙酸酯基)苯基-10, 15, 20-三吡啶基卟啉, 該步驟(B)包括以下步驟: (B1)將5 (對-丙酸酯基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉與氯仿和NaOH的甲醇溶液 相混合和磁力攪拌,室溫下反應12小時;和 (B2)經水洗,離心除水和干燥后,柱色譜分離得到5 (對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡 啶基卟啉; 該步驟(C)包括以下步驟: (C1)將5(對-羥基)苯基-10,15,20_三吡啶基卟啉、氯仿、甲醇、三甲基吡啶和金 屬乙酸鹽相混合后磁力攪拌,減壓蒸出反應液,其中該金屬乙酸鹽為乙酸錳、乙酸鐵或乙酸 鈷;和 (C2)水洗,抽濾,柱色譜分離得到金屬配位的5-(對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡啶 基卟啉, 該步驟(D)包括以下步驟: (D1)將磁性苯乙烯-甲基丙烯酸微球、二氯乙烷、二氯亞砜和金屬配位的5-(對-羥 基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉的DMF溶液反應;和 0)2)反應后過濾,洗滌,抽提,干燥,并加入CH3I回流8~12小時,蒸餾除去溶劑得到 固載有金屬甲基吡啶卟啉的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚磁性納米微球,其中該金屬甲基吡啶 卟啉為猛甲基P比啶卟啉、鐵甲基P比啶卟啉或鈷甲基P比啶卟啉。
9. 根據(jù)權利要求7所述的方法,其特征在于: 該步驟(A)包括以下步驟: (A1)將對羥基苯甲醛、丙酸、乙酸酐、吡咯和4-吡啶甲醛和乙醇反應,其中以對羥基苯 甲醛的質量為基準,每lg對羥基苯甲醛需要丙酸100~120mL,乙酸酐5~8mL,吡咯2~ Am\,,4- P比啶甲酸2~4mL,乙醇100~150mL ;和 (A2)放置12~18小時后,抽濾,洗絳,柱色譜分離得到5 (對-丙酸酯基)苯基-10, 15, 20-三吡啶基卟啉, 該步驟(B)包括以下步驟: (B1)將5 (對-丙酸酯基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉與氯仿和NaOH的甲醇溶液 相混合和磁力攪拌,室溫下反應12小時;和 (B2)經水洗,離心除水和干燥后,柱色譜分離得到5 (對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡 啶基卟啉; 該步驟(C)包括以下步驟: (C1)將5(對-羥基)苯基-10,15,20_三吡啶基卟啉、氯仿、甲醇、三甲基吡啶和金 屬乙酸鹽相混合后磁力攪拌,減壓蒸出反應液,其中該金屬乙酸鹽為乙酸錳、乙酸鐵或乙酸 鈷;和 (C2)水洗,抽濾,柱色譜分離得到金屬配位的5-(對-羥基)苯基-10,15, 20-三吡啶 基卟啉, 該步驟(D)包括以下步驟: (D1)將磁性苯乙烯-甲基丙烯酸微球、二氯乙烷、二氯亞砜和金屬配位的5-(對-羥 基)苯基-10,15, 20-三吡啶基卟啉的DMF溶液反應;和 0)2)反應后過濾,洗滌,抽提,干燥,并加入CH3I回流8~12小時,蒸餾除去溶劑得到 固載有金屬甲基吡啶卟啉的苯乙烯-甲基丙烯酸共聚磁性納米微球,其中該金屬甲基吡啶 卟啉為猛甲基P比啶卟啉、鐵甲基P比啶卟啉或鈷甲基P比啶卟啉。
10.根據(jù)權利要求5、6、7、8或9所述的方法,其特征在于,進一步包括以下步驟: (E)將明膠、過氧化二苯甲酰、甲基丙烯酸、二乙烯苯和苯乙烯按照重量比為0.4~ 0. 7 :1. 5~3 :2. 5~3. 5 :24~25,在氮氣保護下,加入磁流體和純水反應,過濾,洗滌和真 空干燥,以制備表面帶有羧基的磁性苯乙烯-甲基丙烯酸微球,其中該步驟(E)在步驟(D) 之前。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于制造催化環(huán)己烷氧化的催化劑的方法,其包括步驟:(A)制備5(對-丙酸酯基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉;(B)利用5(對-丙酸酯基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉制備5(對-羥基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉;(C)利用5(對-羥基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉制備金屬配位的5-(對-羥基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉;和(D)將金屬配位的5-(對-羥基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉附著在至少一個磁性微球,并通過碘甲烷甲基化5-(對-羥基)苯基-10,15,20-三吡啶基卟啉。
【IPC分類】B01J31-22, C07D487-22
【公開號】CN104801344
【申請?zhí)枴緾N201510131433
【發(fā)明人】緒連彩, 張智強, 趙平, 陳秀菊, 董文惠
【申請人】鄭州輕工業(yè)學院
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2015年3月25日