磁性杂多酸催化剂及其制备方法与应用

摘要

本发明公开了一种磁性杂多酸催化剂及其制备方法与应用。该磁性杂多酸催化剂结构通式如式(I)所示，其中A为磁性纳米颗粒，G⁺为有机官能团，(POM)^-为负一价的杂多酸根离子。本发明的磁性杂多酸催化剂是通过含有机官能团的磁性纳米颗粒与杂多酸或杂多酸的酸式盐反应得到。该催化剂既保持了杂多酸本身的催化特点，又引入了磁性纳米颗粒所具有的粒径小、分散性好等特点，特别值得一提的是它所具有的磁性，对其应用于催化领域，尤其是催化傅克反应起到了至关重要的作用。在外界磁场作用下，该催化剂能够很好的与反应体系分离，催化剂回收利用方法简单、效果明显且活性保持。

主权项

1.式(I)所示的磁性催化剂：式(I)其中，A为下述两种磁性纳米颗粒中的一种：表面包覆二氧化硅的磁性Fe₃O₄纳米颗粒和表面包覆二氧化硅的磁性γ-Fe₂O₃纳米颗粒；G⁺为式(II)-式(IV)所示的有机官能团中的任意一种：式(II)  式(III)  式(IV)其中，R¹，R²均选自氢原子、含1-20个碳原子的烷烃和含1-20个碳原子的环烷烃中的一种；R³选自含1-20个碳原子的直链烷烃中的一种；R⁴选自氢原子和含1-20个碳原子的直链烷烃中的一种；R为甲基或乙基，m为1～20的整数；(POM)^-为负一价的杂多酸根离子，所述(POM)^-来自下述1)杂多酸和2)杂多酸的酸式盐中的任意一种：1)α-Keggin结构的杂多酸，分子式为H_aXM₁₂O₄₀，其中，M为W、Mo、V或Ni，X为P、Si、As、Ge或C，a为3或4；2)α-Keggin结构的杂多酸的酸式盐，分子式为G_bH_cXM₁₂O₄₀，其中，M为W、Mo、V或Ni，X为P、Si、As、Ge或C，G为Li、Na、K、Rb或Cs，b、c为正整数，且b与c之和为3或4。