1.一种磁性金属有机配位聚合物催化剂,其特征在于,它是以磁性四氧化三铁为载体,在其表面负载有有机多元酸配体和交联剂进行聚合得到的高分子聚合物,在有机多元酸配体上络合有催化活性金属。
2.根据权利要求1所述的磁性金属有机配位聚合物催化剂,其特征在于,所述的催化活性金属选自锌、铝、锡、锆、铪或者铌;更优选为锆或者铪;所述的有机多元酸配体选自植酸、氰尿酸、柠嗪酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、氨基三亚甲基膦酸、对亚苯基二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸或二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种;更优选为植酸、氰尿酸或氨基三亚甲基膦酸;所述的交联剂优选为多元胺类;更优选为三乙胺。
3.权利要求1所述的磁性金属有机配位聚合物催化剂制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
第1步,将纳米四氧化三铁加入至混合有金属氯化物的有机溶液中,超声搅拌分散均匀;
第2步,再分别滴加溶有有机多元酸配体的有机溶剂和交联剂,进行搅拌反应;
第3步,利用磁铁对固体物进行固液分离,对固体物进行洗涤、干燥、研磨后,即得。
4.根据权利要求3所述的磁性金属有机配位聚合物催化剂制备方法,其特征在于,所述的第1步中,金属氯化物在有机溶液中的浓度为30~120mmol/L,金属氯化物与铁的摩尔比为1~3:1;所述的金属氯化物为二氯化锌、三氯化铝、四氯化锡、四氯化锆、四氯化铪或五氯化铌中的一种,优选为四氯化锆或四氯化铪;所述的第1步中,所述的金属离子与有机多元酸配体的摩尔比为3:4~6:1,金属离子与三乙胺的摩尔比为1:10~1:4;所述的第2步中,溶有有机多元酸配体的有机溶剂滴加速度为2~8mL/min,交联剂的滴加速度为0.5~1.5mL/min;所述的第2步中,进行搅拌反应的过程是室温条件下搅拌2~12h,升温至60~90℃静置陈化2~12h;所述的第3步中,所述的洗涤步骤是指依次用乙醇和乙醚反复洗涤沉淀直至检测不到氯离子存在;干燥步骤是指在75~85℃条件下真空干燥8~16h。
5.权利要求1所述的磁性金属有机配位聚合物作为催化剂在5-羟甲基糠醛选择性加氢合成2,5-呋喃二甲醇中的应用。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,磁性金属有机配位聚合物起到了提高产物收率、选择性、催化剂使用次数方面的效果。
7.一种5-羟甲基糠醛选择性加氢合成2,5-呋喃二甲醇的方法,其特征在于,包括如下步骤:在反应釜当中加入低碳醇、5-羟甲基糠醛和权利要求1所述的磁性金属有机配位聚合物,用氮气置换之后,进行反应,反应后得到2,5-呋喃二甲醇。
8.根据权利要求7所述的5-羟甲基糠醛选择性加氢合成2,5-呋喃二甲醇的方法,其特征在于,所述的低碳醇为异丙醇、仲丁醇、仲戊醇或环戊醇中的一种;所述的5-羟甲基糠醛用量为低碳醇用量的1~3wt%,所述的磁性金属有机配位聚合物用量为5-羟甲基糠醛用量的20~60wt%;反应釜中搅拌速度为300~500rpm,所述的反应温度为120~150℃,所述的反应时间为2~10h。
9.活性金属作为磁性金属有机配位聚合物催化剂的活性中心用于提高5-羟甲基糠醛选择性加氢合成2,5-呋喃二甲醇反应收率、反应选择性、催化剂使用次数中的应用;所述的活性金属选自选自锌、铝、锡、锆、铪或者铌;更优选为锆或者铪。
10.权利要求1所述的磁性金属有机配位聚合物作为催化剂在5-甲基糠醛选择性加氢合成5-甲基糠醇、糠醛选择性加氢合成糠醇、乙酰丙酸选择性加氢合成戊内酯或者乙酰丙酸乙酯选择性加氢合成戊内酯中的应用。