【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及納米復合材料，具體涉及一種納米復合微球負載銅催化材料及其制備方法、應用。
技術介紹
1、有機硼化物是一類重要的有機反應中間體，c-b鍵可通過已報道的反應轉化為c-c鍵、c-n鍵和c-o鍵，被廣泛應用于有機藥物合成中。因此，如何高效構建c-b鍵，合成手性有機硼化物是研究人員關注的熱點。1988年，burgess等以環(huán)辛二烯氯化銠金屬鹽為催化劑，diop或binap為手性配體，實現(xiàn)了首例不對稱硼加成，ee值最高可達76%；2019年，yun課題組以手性雙膦連接cucl為催化劑，chiral?n-heterocyclic?carbene（nhc）為手性配體，產率可達86%，ee值最高可達96%。
2、目前已報道硼加成反應多為均相催化，催化劑不易回收，不適用于工業(yè)化大規(guī)模應用，其它常見的金屬催化離子ag(i)和pb(ii)易造成環(huán)境污染，因此開發(fā)一種新型催化材料以實現(xiàn)非均相硼加成具有重要時代意義。
技術實現(xiàn)思路
1、鑒于
技術介紹
中存在的技術問題，本申請?zhí)峁┝艘环N納米復合微球負載銅催化材料及其制備方法、應用，旨在解決現(xiàn)有技術中存在環(huán)境污染嚴重、反應條件苛刻、成本高、催化劑無法循環(huán)回收利用以及不適合大規(guī)模工業(yè)生產等技術問題。
2、第一方面，本申請實施例提供了一種納米復合微球負載銅催化材料，催化材料的載體為ps-cs-sio2納米復合微球，ps-cs-sio2納米復合微球由ps單分散微球粉末、sio2和殼聚糖構成，催化材料的負載活性組分為cu2+。
4、ps-cs-sio2@cu催化材料對手性不對稱硼加成反應催化活性高，催化材料可多次循環(huán)回收利用，并且保持較優(yōu)的性能，非常適合大規(guī)模工業(yè)化應用。
5、第二方面，本申請實施例提供了一種納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，包括以下步驟：
6、s1、預先制備ps單分散微球粉末，將ps單分散微球粉末、十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇和蒸餾水混合，攪拌溶解后加入濃氨水和硅酸四乙酯，室溫攪拌混合均勻后轉移至油浴加熱，得到白色懸濁液，隨后減壓抽濾，濾渣采用無水乙醇洗滌、真空干燥后得到ps-sio2粉末；
7、s2、將殼聚糖粉末、ps-sio2粉末和乙酸水溶液混合，得到體系a；
8、s3、將氫氧化鈉、無水乙醇和蒸餾水混合，攪拌至無色清澈狀，冷卻至室溫后得到體系b；
9、s4、將體系a逐滴滴加到體系b中形成微球，過濾、無水乙醇洗滌、室溫干燥后得到ps-cs-sio2納米復合微球；
10、s5、在ps-cs-sio2納米復合微球上負載cu2+，得到ps-cs-sio2@cu納米復合微球。
11、在本申請實施例的技術方案中，本申請以殼聚糖（cs）為基體，硅酸四乙酯（teos）為硅源，十六烷基三甲基溴化銨（ctab）為表面活性劑，制備出ps-cs-sio2納米復合微球，ps-cs-sio2納米復合微球表面含有豐富的官能團，例如氨基和羥基，因此可以與金屬進行較好的絡合作用，該材料與銅鹽可通過配位鍵相結合，具有良好的催化效果，且可穩(wěn)定回收利用。
12、sio2表面的si-oh官能團可與殼聚糖的氨基發(fā)生縮合反應，使殼聚糖接枝在ps-sio2微球上形成ps-cs-sio2納米復合微球，產生出更多的絡合位點，便于后續(xù)與銅離子配位；在催化材料中添加sio2可以使ps微球表面形成豐富的si-oh，且材料的硬度增強，微球結構更為穩(wěn)定；將殼聚糖接枝在ps-sio2上形成ps-cs-sio2納米復合微球，該微球結構穩(wěn)定，原材料價格便宜，制備成本較低，并以ps-cs-sio2納米復合微球作為載體通過浸漬法負載醋酸銅（cu(oac)2），得到聚苯乙烯/殼聚糖/二氧化硅納米復合微球負載銅催化材料（ps-cs-sio2@cu）。
13、優(yōu)選的，步驟s1中ps單分散微球粉末的制備方法包括以下步驟：
14、s11、向反應容器中加入無水乙醇，每80~100ml無水乙醇中加入聚乙烯吡咯烷酮2.0~2.5g，偶氮二異丁腈0.4~0.6g，苯乙烯20~40ml，蒸餾水2~5ml，室溫超聲分散0.5~1h，在惰性氣體保護、60~100℃條件下攪拌18~30h，得到混合液；
15、s12、將混合液離心得到沉淀物，沉淀物用無水乙醇洗滌，得到ps單分散微球粉末。
16、在本申請實施例的技術方案中，本申請?zhí)峁┑木郾揭蚁?殼聚糖/二氧化硅納米復合微球負載銅催化材料（ps-cs-sio2@cu），以苯乙烯（st）為單體，聚乙烯吡咯烷酮（pvp）為表面穩(wěn)定劑、生長改性劑和分散劑，偶氮二異丁腈（aibn）為引發(fā)劑，制備ps單分散微球粉末，所制備得到的ps單分散微球粉末形貌規(guī)整，微球顆粒尺寸均勻。
17、優(yōu)選的，步驟s1中每0.8~1.2gps單分散微球粉末中加入0.8~1.0g十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇100~150ml和蒸餾水80~120ml，攪拌0.2~0.5h后加入0.5~1.0ml濃氨水和0.5~0.8ml硅酸四乙酯，室溫攪拌4~8h，在80℃下油浴加熱10~18h，40~60℃真空干燥處理10~18h，得到ps-sio2粉末。
18、優(yōu)選的，步驟s2中每0.8~1.2g殼聚糖中加入0.4~0.6gps-sio2粉末和102ml1~5%v/v乙酸水溶液；步驟s3中每10.0~15.0g氫氧化鈉中加入40~60ml無水乙醇，40~60ml蒸餾水。
19、優(yōu)選的，步驟s5中ps-cs-sio2@cu納米復合微球的制備方法包括如下步驟：
20、s51、將步驟s4中所得ps-cs-sio2納米復合微球在40~60℃水浴1~2h得到體系c；
21、s52、每40~60ml蒸餾水中加入3.0~5.0g醋酸銅，室溫攪拌4~8h，得到體系d；
22、s53、將體系c與體系d無攪拌混合，吸附4~8h，過濾，蒸餾水沖洗，干燥后得到ps-cs-sio2@cu納米復合微球。
23、在本申請實施例的技術方案中，ps-sio2納米復合微球具有獨特的相容性和空間結構，相對于殼聚糖材料具有更大的表面積，因為殼聚糖負載到了ps-sio2微球表面，ps-sio2微球比表面積較大，且使得殼聚糖在ps-sio2微球表面均勻分散，暴露出來本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種納米復合微球負載銅催化材料，其特征在于：所述催化材料的載體為PS-CS-SiO2納米復合微球，所述PS-CS-SiO2納米復合微球由PS單分散微球粉末、SiO2和殼聚糖構成，所述催化材料的負載活性組分為Cu2+。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述PS單分散微球粉末的制備方法包括以下步驟：
4.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，步驟S1中每0.8~1.2gPS單分散微球粉末中加入0.8~1.0g十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇100~150mL和蒸餾水80~120mL，攪拌0.2~0.5h后加入0.5~1.0mL濃氨水和0.5~0.8mL硅酸四乙酯，室溫攪拌4~8h，在80℃下油浴加熱10~18h，40~60℃真空干燥處理10~18h，得到PS-SiO2粉末。
5.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，所述步驟S2
6.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，步驟S5所述中PS-CS-SiO2@Cu納米復合微球的制備方法包括如下步驟：
7.一種利用權利要求1所述納米復合微球負載銅催化材料的應用，其特征在于，用于制備手性有機硼化合物，結構式為：
8.根據(jù)權利要求7所述的納米復合微球負載銅催化材料的應用，其特征在于，所述步驟P1中Bolm手性配體的結構式為：
9.根據(jù)權利要求7所述的納米復合微球負載銅催化材料的應用，其特征在于，用于制備手性羥基化合物，結構式為：
10.根據(jù)權利要求9所述的納米復合微球負載銅催化材料的應用，其特征在于，所述步驟（2）中薄層層析所用展開劑為PE與EA的混合溶劑，其中PE:EA的體積比為5:1。
...【技術特征摘要】
1.一種納米復合微球負載銅催化材料，其特征在于：所述催化材料的載體為ps-cs-sio2納米復合微球，所述ps-cs-sio2納米復合微球由ps單分散微球粉末、sio2和殼聚糖構成，所述催化材料的負載活性組分為cu2+。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
3.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中所述ps單分散微球粉末的制備方法包括以下步驟：
4.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅催化材料的制備方法，其特征在于，步驟s1中每0.8~1.2gps單分散微球粉末中加入0.8~1.0g十六烷基三甲基溴化銨、無水乙醇100~150ml和蒸餾水80~120ml，攪拌0.2~0.5h后加入0.5~1.0ml濃氨水和0.5~0.8ml硅酸四乙酯，室溫攪拌4~8h，在80℃下油浴加熱10~18h，40~60℃真空干燥處理10~18h，得到ps-sio2粉末。
5.根據(jù)權利要求2所述的納米復合微球負載銅...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張瑤瑤，朱磊，祝政源，李成瑜，鐘炎慧，田祚涵，田汝陽，
申請(專利權)人：湖北工程學院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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