【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及催化劑領(lǐng)域，具體涉及一種無定型氧化釕催化劑的制備方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、硫醚是重要的含氧有機(jī)硫化合物，常用作有機(jī)合成中的多功能反應(yīng)中間體，還可作為藥物、農(nóng)藥和香料發(fā)揮重要作用。硫化物的選擇性氧化是合成亞砜最直接有效的方法之一。然而，傳統(tǒng)的合成方法通常需要額外的氧化劑，如化學(xué)氧化劑(h2o2、t-buooh、hno3、naocl等)、無機(jī)氧化物(mno2或fe(no3)3)和氧氣(o2)，從而導(dǎo)致原子利用率低、爆炸危險、過度氧化和底物擴(kuò)展性差等一系列問題。毫無疑問，迫切需要一種以"綠色氧氣"為驅(qū)動力的更高效策略，以滿足綠色化學(xué)和化學(xué)兼容性的生產(chǎn)要求。
2、基于電化學(xué)的選擇性氧化法利用可再生電力生產(chǎn)所需的化學(xué)物質(zhì)，因此是傳統(tǒng)的硫化物氧化成亞砜方法的一種令人信服的替代方法。直接電化學(xué)氧化和氧化還原介導(dǎo)的電化學(xué)氧化方法最初被用于硫化物的選擇性氧化，以制備硫氧化物。目前所報道的電催化硫醚氧化制備亞砜工藝中，主流催化劑包括貴金屬催化劑或者氫氧化物催化劑等，這些催化劑對于電催化硫醚氧化的選擇性低，產(chǎn)率低，法拉第效率低以及底物擴(kuò)展性差等問題制約了其在工業(yè)上的應(yīng)用。
3、目前電催化硫醚氧化制備亞砜的催化劑系統(tǒng)較少考慮實際應(yīng)用的生產(chǎn)效率和實用性，主要的研究方向集中在提升一鍋反應(yīng)的性能上，沒有在催化系統(tǒng)的穩(wěn)定性、放大反應(yīng)以及多種硝基化合物的反應(yīng)拓展性上延申。
4、因此，有必要設(shè)計一種性能優(yōu)越的催化劑，以實現(xiàn)高選擇性、高法拉第效率和基板可擴(kuò)展性，直接氧化多種硫化物基質(zhì)。
1、專利技術(shù)目的：本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無定型氧化釕催化劑的制備方法，其為一種介孔無定形ruo2納米片(命名為a-ruo2)，它能在低電位下促進(jìn)水分子解離，獲得表面氧活性物種，進(jìn)而出色地催化硫化物的選擇性氧化。
2、為了解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)公開了一種無定型氧化釕催化劑的制備方法，包括如下步驟：
3、(1)將乙酰丙酮酸釕和溴化鉀溶于乙醇水溶液中，完全溶解后在60～150℃下干燥，然后將得到的粉末研磨；
4、(2)將步驟(1)得到的粉末在馬弗爐中加熱煅燒，煅燒后的粉末用水和乙醇洗滌，75℃-90℃干燥后，得到無定形的氧化釕。
5、其中，步驟(1)中，乙酰丙酮酸釕和溴化鉀的質(zhì)量比為1：10～2：1。
6、步驟(2)中煅燒條件為：加熱至265～345℃并在該溫度下保持60～120分鐘。
7、在一種具體的實施方式中，按照如下步驟制備無定型氧化釕催化劑：將400毫克乙酰丙酮酸釕(ru(acac)3)和750毫克溴化鉀溶于125毫升水和125毫升乙醇的混合物中，溶液完全溶解后，在110℃下干燥，然后將得到的粉末研磨，隨后在馬弗爐中加熱至285℃，并在285℃下保持90分鐘，煅燒后的粉末用水和乙醇洗滌，80℃干燥后，得到無定形的氧化釕。
8、本專利技術(shù)進(jìn)一步提出了通過上述制備方法制備得到的無定型氧化釕催化劑在電催化硫醚化合物制備亞砜類化合物上的應(yīng)用。
9、其中，所述硫醚化合物具有如下結(jié)構(gòu)式：
10、其中，r1為芳香基團(tuán)中的任意一種，r2為烷烴基團(tuán)中的任意一種。
11、具體反應(yīng)流程為：
12、
13、在一些具體實施方式中，所述硫醚化合物為甲基苯基硫醚或?qū)ξ蝗〈鶠?f、-cl、-br、-och3的硫醚衍生物。
14、在另外的實施方式中，所述硫醚化合物為含有苯基、脂肪族取代基或芐基的硫醚衍生物等。
15、同時，對于藥物前提分子在電解2f/mol的條件下，仍可獲得較高的產(chǎn)率和選擇性。
16、有益效果：本申請制備的介孔無定形ruo2納米片(命名為a-ruo2)，它能在低電位下促進(jìn)水分子解離，獲得表面氧活性物種，進(jìn)而出色地催化硫化物的選擇性氧化。以甲基苯基硫醚(mps)為模型底物，a-ruo2能夠?qū)崿F(xiàn)超高產(chǎn)率(>99％)、選擇性(99％)和法拉第效率(98％)，相對于rhe的電壓為1.85v。此外，擴(kuò)大基底范圍和進(jìn)行克級反應(yīng)將進(jìn)一步促進(jìn)電化學(xué)在有機(jī)化學(xué)品生產(chǎn)中的實際應(yīng)用。
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1.一種無定型氧化釕催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，乙酰丙酮酸釕和溴化鉀的質(zhì)量比為1：10~2：1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，煅燒條件為：加熱至265~345℃并在該溫度下保持?60~120?分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將400?毫克乙酰丙酮酸釕和750?毫克溴化鉀溶于?125?毫升水和?125?毫升乙醇的混合物中，溶液完全溶解后，在110°C下干燥，然后將得到的粉末研磨，隨后在馬弗爐中加熱至285℃，并在285℃下保持90分鐘，煅燒后的粉末用水和乙醇洗滌，80℃干燥后，得到無定形的氧化釕。
5.權(quán)利要求1-3任一項所述的制備方法制備得到的無定型氧化釕催化劑在電催化硫醚化合物制備亞砜類化合物上的應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，所述硫醚化合物具有如下結(jié)構(gòu)式：，其中，R1為芳香基團(tuán)中的任意一種，R2為烷烴基團(tuán)中的任意一種。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種無定型氧化釕催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，乙酰丙酮酸釕和溴化鉀的質(zhì)量比為1：10~2：1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，煅燒條件為：加熱至265~345℃并在該溫度下保持?60~120?分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：將400?毫克乙酰丙酮酸釕和750?毫克溴化鉀溶于?125?毫升水和?125?毫...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁夢寧，冉攀，
申請(專利權(quán))人：南京大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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