本發(fā)明公開了一種石墨烯共價嫁接噻唑鹽催化劑及其應用，其中石墨烯共價嫁接噻唑鹽催化劑的結構通式如下所示：本發(fā)明設計和制備了具有特定結構的共價嫁接型催化劑G?PhCHsubgt;2/subgt;?Th，并利用其催化安息香縮合反應。本發(fā)明催化劑G?PhCHsubgt;2/subgt;?Th選用石墨烯作為載體，具有穩(wěn)定性高和比表面積大的優(yōu)點外，與有機醛類化合物相容性好，使得G?PhCHsubgt;2/subgt;?Th表現出高催化活性，與3?芐基?4?甲基?5?羥乙基噻唑鹽催化活性相當。本發(fā)明固相催化劑可多次循環(huán)利用，催化活性沒有明顯損失，適合大規(guī)模生產的要求。

技術領域

本發(fā)明屬于有機合成領域，具體涉及一種石墨烯共價嫁接噻唑鹽催化劑及其在催化安息?香縮合反應合成具有鄰羥基酮結構類化合物(又稱為偶姻類化合物)中的應用。

背景技術

偶姻化合物是一類系列化合物的總稱，它是一種具有鄰羥基酮結構的有機化合物，其化?學結構通式如下：

其中R1、R2為烷基或芳基等。

常見的偶姻類化合物有苯偶姻、乙偶姻以及丙偶姻等。偶姻化合物作為工業(yè)上重要的化?工產品及原料，可用作香料和藥物中間體使用。苯偶姻可以廣泛用作感光性樹脂的光敏劑、?染料中間體和作為粉末涂料的防縮孔劑等；乙偶姻本身具有奶香味，常作為食用香料；丙偶姻可以用作香料、化學試劑、藥品中間體以及精細化學品制造的原料。

偶姻化合物最有效和綠色的合成方法是利用醛類化合物通過安息香縮合反應得到，其反?應方程式為：

其中，R₁、R₂為烷基或芳基等，R₁、R₂可以是相同烴基取代基，也可以是不同的烴基取代基。常見的偶姻化合物中，苯偶姻的合成反應式如下：

乙偶姻合成反應方程式如下：

丁偶姻合成反應方程式如下：

通過安息香縮合反應合成偶姻類化合物所用的傳統(tǒng)催化劑有氰化物、維生素B1等。氰?化鉀、氰化鈉等氰類化合物在堿性條件下可以有效地催化苯甲醛進行安息香縮合反應合成苯?偶姻，其催化反應的效率高、合成產物的純度高、產率高，產物產率可以高達70％及以上，?且催化劑價格相對低廉。但是，氰化物本身是一種劇毒的物質，對于人體有嚴重的危害以及?對于環(huán)境的污染，生產使用過程中存在安全風險，不符合綠色化工的生產要求。相較于氰化?物催化劑，維生素B1的優(yōu)點在于其對于人體及環(huán)境不產生危害，催化的效率也比較優(yōu)異。?但是，維生素B1類化合物的價格相對比較昂貴使用成本高，對有些偶姻產品合成收率較低，?整體的性價比不高，不適合于價格相對低廉偶姻類化合物如苯偶姻等大規(guī)模工業(yè)生產要求。

雖然國內利用安息香縮合反應生產偶姻化合物的方法較多，且擁有大規(guī)模生產的成功案?例，但是主要以氰化物作為催化劑。因此研究和開發(fā)出具有綠色、安全、價廉等特點且滿足?催化偶姻化合物工業(yè)化生產的新型催化劑，具有重要意義。

1958年，Breslow等提出安息香縮合反應機理，隨后人們研究發(fā)現維生素B1在催化安息?香縮合反應合成偶姻類化合物時，具有催化活性的基團為噻唑鹽。Davis最早利用類似噻唑鹽?催化苯甲醛縮合合成苯偶姻，以甲苯作為溶劑時產物產率高達80％，為安息香縮合反應中催?化劑的選擇提供一條新的思路。