一種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料及其制備方法，本發明中將一定量的金屬鹽溶液加入到含有的磺胺喹惡啉有機配體中，在一定溫度下攪拌，微波反應，超聲分散經離心分離，洗滌，干燥制得相應的金屬?配體納米復合材料，制備過程簡單，成本低，適合大量生產；通過選用不同的溶劑，控制反應物的用量、反應時間和反應溫度，實現磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料粒徑的大小及分散性的有效調控。本發明制備的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料是一種含有鈷和鎳的功能化復合材料，性能穩定，可用于催化C?C鍵偶聯反應，催化效率高，因此該磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料在催化領域具有廣闊的應用前景。
【專利說明】
一種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于金屬有機納米復合材料催化應用領域，具體涉及到一種用于催化偶聯 反應的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度范圍或由它們作為基本單 元構成的材料。納米材料以其所具有物理和化學方面特殊的性能，而引起人們的興趣，并成 為材料科學中的"明星"。另一方面，由于納米微粒粒徑減小、比表面積增大、表面原子數增 多及表面原子配位不飽和性導致大量的懸鍵和不飽鍵等，使得納米微粒具有高的表面活性 和優良的催化性能。
[0003] 目前，關于碳碳偶聯反應的催化劑大多是鈀納米催化劑，貴金屬納米催化劑以及 納米分子篩催化劑。近年來，關于納米鎳催化劑的研究不斷深化，納米鎳催化劑的應用也更 加廣泛。例如，Inada以Ni(PPh 3)2Cl2為催化劑，對氯苯氰、對甲基苯硼酸、Κ3Ρ〇4 · nH2〇為底 物，甲苯為溶劑，在100 °C下反應，產率為87%，但這樣的鎳催化劑很容易被雜原子配位，導 致催化活性降低，產率降低。關于鎳合金型納米材料的制備，目前制備步驟較繁瑣，且價格 昂貴。而本發明制作了一種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料，且條件溫和，操作簡便，成本低 廉，在催化劑在催化領域有廣闊的應用前景。

【發明內容】

[0004] 本發明所要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，提供一種制備過程簡單且 成本低的可作為高效催化劑的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料及其制備方法。
[0005] 本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種可作為高效催劑化的磺胺 喹惡啉鈷鎳納米復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0006] 將磺胺喹惡啉溶于乙醇中，攪拌15min，配制成磺胺喹惡啉有機配體溶液；
[0007] 將鈷鹽溶于水中，攪拌15min，配制成鈷鹽水溶液；
[0008] 將鎳鹽溶于水中，攪拌15min，配制成鎳鹽水溶液；
[0009] 將鈷鹽溶液與鎳鹽溶液混合，形成金屬鹽水溶液，將金屬鹽水溶液逐滴加入所述 有機配體溶液中，在溶液中鈷、鎳離子金屬物質的量之和與有機配體的物質的量比為1: 2~ 1:4,其中在鈷、鎳離子總量中鈷離子所占比例為10%~90%，在室溫下攪拌15~30min后， 再微波反應15~30min，超聲分散15min，得沉淀產物，將沉淀產物離心分離，并用去離子水 和乙醇洗滌所述沉淀物，干燥，即獲得所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料。
[0010] 優選的，所述的鎳鹽為氯化鎳，硝酸鎳，硫酸鎳中的任意一種；
[0011]優選的，所述的鈷鹽為氯化鈷，硝酸鈷，硫酸鈷中的任意一種。
[0012] 本發明提供一種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料，所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材 料是根據上述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料的制備方法制備得到。
[0013] 優選地，所述磺胺喹惡啉鈷復合材料作為高效催化劑，用于催化碳-碳鍵偶聯反 應。
[0014] 與現有技術相比，本方法的優點如下，
[0015] (1)磺胺喹惡啉配體具有獨特的不對稱結構。
[0016] (2)所制備的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料性能穩定，在催化碳-碳鍵偶聯反應 中，顯示了較高的反應活性，產率可達76 %~100 %。
[0017] (3)所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料制備的過程簡單，成本低，適合大量生產。
[0018] (4)本發明通過選用不同的金屬鹽，控制反應時間、反應溫度，實現磺胺喹惡啉鈷 鎳納米復合材料粒徑的大小及分散性的有效調控，獲得粒徑不同的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復 合材料，其在催化領域有廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本發明磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料的掃描電鏡圖。
【具體實施方式】
[0020] 以下結合實施例對本發明作進一步詳細描述。
[0021] 實施例1
[0022] 稱取0.1_〇1 的CoCl2 · 6H20和0.9mmol的NiCl2 · 6H20溶于 10mL水中，快速攪拌 15min;稱取2.0mmol磺胺喹惡啉溶于10mL乙醇中，快速攪拌15min;在攪拌狀態下，將鈷鹽和 鎳鹽水溶液混合，形成混合溶液，將該混合溶液逐滴加入到磺胺喹惡啉配體的乙醇溶液中， 室溫攪拌15min后，再微波反應15min，超聲分散15min，得沉淀產物。將沉淀產物離心分離， 并用去離子水和乙醇洗滌所述沉淀物3次，干燥，即獲得所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材 料。用掃描電鏡觀察所述納米復合材料的形貌，如圖1所示。
[0023] 實施例2
[0024]稱取〇.9mmol的Co(N03)2 · 6H20和O.lmmol的Ni(N03)2 · 6H20溶于 10mL水中，快速攪 拌15min;稱取4.0mmol磺胺喹惡啉溶于20mL乙醇中，快速攪拌15min;在攪拌狀態下，將鈷鹽 和鎳鹽水溶液混合，形成混合溶液，將該混合溶液逐滴加入到磺胺喹惡啉配體的乙醇溶液 中，室溫攪拌30min后，再微波反應15min，超聲分散15min，得沉淀產物。將沉淀產物離心分 離，并用去離子水和乙醇洗滌所述沉淀物3次，干燥，即獲得所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合 材料。
[0025] 實施例3
[0026] 稱取〇.3mmol的CoS〇4 · 6H20和0.7mmol的NiS(k · 6H20溶于 10mL水中，快速攪拌 15min;稱取2.0mmol磺胺喹惡啉溶于20mL乙醇中，快速攪拌15min;在攪拌狀態下，將鈷鹽和 鎳鹽水溶液混合，形成混合溶液，將該混合溶液逐滴加入到磺胺喹惡啉配體的乙醇溶液中， 室溫攪拌30min后，再微波反應30min，超聲分散15min，得沉淀產物。將沉淀產物離心分離， 并用去離子水和乙醇洗滌所述沉淀物3次，干燥，即獲得所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材 料。
[0027] 以實施例1，實施例2和實施例3制備的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料為例，進行催 化反應：
[0028] 使用上述實施例1制備的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料作為催化劑進行催化反 應，反應條件為:將1 .Ommol對碘苯乙醚、1.2mmol對甲基苯硼酸和3.0mmol K2⑶3,在空氣氛 圍中于H20/Et0H混合溶劑中反應，該混合溶劑由4mL水和3mL乙醇(EtOH)組成，反應溫度為 90°C，反應時間為10h，采用柱色譜法分離產物，產率為100%。反應方程式如下：
[0029]
[0030] 使用上述實施例2制備的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料作為催化劑進行催化反 應，反應條件為:將1.0111111〇14-三氟甲基溴苯、1.2111111〇1苯硼酸和3.0111111〇11( 2〇)3，在空氣氛圍 中于H20/Et0H混合溶劑中反應，該混合溶劑由4mL水和3mL乙醇(EtOH)組成，反應溫度為90 °C，反應時間為10h，采用柱色譜法分離產物，產率為76%。反應方程式如下：
[0031]
[0032] 使用上述實施例3制備的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料作為催化劑進行催化反 應，反應條件為：將1 · Ommol溴苯甲腈、1 · 2mmol苯硼酸和3 · Ommol K2⑶3，在空氣氛圍中于 H20/Et0H混合溶劑中反應，該混合溶劑由4mL水和3mL乙醇(EtOH)組成，反應溫度為50°C，反 應時間為2h，采用柱色譜法分離產物，產率為91%。反應方程式如下：
[0033]
【主權項】
1. 一種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料的制備方法，其特征在于所述制備方法包括以下 步驟： 將磺胺喹惡啉有機配體溶于乙醇中，配制成磺胺喹惡啉有機配體溶液； 將鈷鹽溶于水中，攪拌15min，配制成鈷鹽水溶液； 將鎳鹽溶于水中，攪拌15min，配制成鎳鹽水溶液； 將鈷鹽溶液與鎳鹽溶液混合，形成金屬鹽水溶液，將金屬鹽水溶液逐滴加入所述磺胺 喹惡啉有機配體溶液中，在溶液中鈷、鎳離子金屬物質的量之和與有機配體的物質的量比 為1:2~1:4,其中在鈷、鎳離子總量中鈷離子所占比例為10%~90%，在室溫下攪拌15~ 30min后，再微波反應15~30min，超聲分散15min，得沉淀產物，將沉淀產物離心分離，并用 去離子水和乙醇洗滌所述沉淀物，干燥，即獲得所述磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料； 所述鎳鹽為氯化鎳、硝酸鎳、硫酸鎳中的任意一種； 所述鈷鹽為氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷中的任意一種。2. -種磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料，其特征在于根據權利要求1所述的磺胺喹惡啉 鈷鎳納米復合材料的制備方法制備得到。3. -種如權利要求2所述的磺胺喹惡啉鈷鎳納米復合材料，其特征在于，所述磺胺喹惡 啉鈷復合材料作為高效催化劑，用于催化碳-碳鍵偶聯反應。
【文檔編號】C07C255/50GK105944761SQ201610281164
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】邢方園, 李星, 趙亞云
【申請人】寧波大學