本發明專利技術屬于有機合成化學領域，更具體地，一種二甲基砜的制備方法及其使用的催化劑和催化劑組合物。所述催化劑的通式為aFe2O3·bMnO2·cTiO2·dRh2O3·eRuO2；其中a、b、c獨立選自0～15，d、e獨立選自0.01～10。所述催化劑組合物包含本發明專利技術所述催化劑和光敏劑；所述催化劑與光敏劑的質量比為1∶0.01～10。本發明專利技術所述催化劑/催化劑組合物具有高效催化活性，在催化二甲硫醚或二甲基亞砜制備二甲基砜的過程中，以氧氣作為單一氧化劑，對比傳統的硝酸法、高錳酸鉀法，在制備過程中不產生任何有害物質，不會對環境造成污染。
【技術實現步驟摘要】
—種二甲基砜的制備方法及其使用的催化劑和催化劑組合物
本專利技術屬于有機合成化學領域，更具體地，涉及一種二甲基砜的制備方法及其使用的催化劑和催化劑組合物。
技術介紹
二甲基砜別名甲基磺酰甲燒(Methyl Sulfonyl Methane, MSM),是一種有機硫化物，是人體膠原蛋白合成的必要物質，一旦缺乏就會引起健康失調或發生疾病。同時其在工業上作為有機合成高溫溶劑和原料，氣相色譜固定液，分析試劑，食品添加劑和藥物。二甲基砜的合成是由二甲基硫醚或二甲基亞砜經氧化而成。據研究報道，二甲基砜主要有幾種生產方法1.以硝酸為氧化劑，以二甲基亞砜為主要原料進行合成。該方法原料利用率高，硝酸價格低廉，但是危險較大，設備易被腐蝕， 有大量的廢氣廢水造成污染。2.以雙氧水為氧化劑(CN1397548A)，路線與硝酸法基本相同。該方法生產過程無污染，收率高，缺點是雙氧水有一定危險，不易儲存運輸，價格較高。3.高錳酸鉀法。該工藝收率較低，廢氣廢水多，產品不易精制。另外CN1397533A使用過渡金屬絡合物催化劑，只用空氣作氧化劑制備二甲基砜，但是需要添加異戊醛，大大增加了生產成本。還有CN102527408A使用自制多金屬催化劑，能再溫和條件有效催化二甲硫醚制備二甲基砜，但是該催化劑使用量大。
技術實現思路
本專利技術所要解決的首要技術問題是，為了克服現有技術的上述不足，提供一種一種催化劑。該催化劑具有高效、綠色環保等優點，能夠回收并重復套用，能以空氣或氧氣為單一氧化劑，在較溫和的條件下催化氧化二甲基硫醚或二甲基亞砜制備二甲基砜，并且實現零排放。本專利技術所要解決的次要技術問題是，提供所述催化劑的制備方法。本專利技術所要解決的另一技術問題是，提供一種催化劑組合物。本專利技術所要解決的再一技術問題是，提供一種催化劑組合物的制備方法。本專利技術所要解決的再一技術問題是，提供一種二甲基砜的制備方法。本專利技術所要解決的上述技術問題通過以下技術方案予以實現一種催化劑，其通式為BFe2O3 · bMn02 · CTiO2 · dRh203 · eRu02 ;其中a、b、c獨立選自 0 15，d、e獨立選自O. 01 10。作為一種優選方案，所述的a、b、c獨立選自(T5，d、e獨立選自O. 05 3。作為一種進一步優選方案，a選自(Tl，b選自0 2，c選自I 3，d選自O. 05 O. 5， e選自O. 05 I。作為一種最優 選方案，a選自O. 05 l，b選自O. 05 2，c選自I 2，d選自O.1 O. 5， e 選自 O. Γ0. 5。一種制備上述催化劑的方法，包括如下步驟按所需制備的催化劑 BFe2O3 · bMn02 · CTiO2 · dRh203 · eRu02的摩爾比例稱取三氧化二鐵、二氧化錳、氧化鈦、氧化銠和氧化釕，混勻后在5(T500°C下焙燒O. 5^24小時，冷卻得到。作為一種優選方案，上述焙燒溫度為10(T400°C，焙燒時間為O. 5^10小時。一種催化劑組合物，包含上述催化劑和光敏劑；所述催化劑與光敏劑的質量比為 1:0. 01 10。光敏劑為可吸收一定波長的光能，把光能傳遞到一些對光不敏感的反應物上，提高其反應活性的物質。作為一種優選方案，所述的所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0. Γ50作為一種最優選方案，所述的所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0. Γ 0作為一種優選方案，所述光敏劑選自過渡金屬配合物、葉啉類物質、酞菁類物質、 葉綠素、維生素、嘌呤、酚酞、有機染料、顏料、色素和安息香醚類物質中的一種或幾種的混口 ο作為一種最優選方案，所述光敏劑選自酞菁、熒光黃、曙紅、吖啶紅、亞甲基藍、姜黃素、二苯甲酮、9，10- 二腈蒽、1，2, 4, 5-四氰基苯、2，3, 5, 6-四氯-1，4-苯醌、玫瑰紅和血卟啉中的一種或幾種的混合。一種催化劑組合物的制備方法，包括如下步驟將上述催化劑與光敏劑混勻，研磨成均勻粉末。上述催化劑或催化劑組合物在催化二甲基亞砜合成中的應用。一種二甲基砜的制備方法，包括如下步驟以二甲基硫醚或二甲基亞砜為原料，加入溶劑后，加入反應催化劑，經波長為19(T780nm的光照射，在f IOOatm的空氣或氧氣氛圍下反應，反應溫度為0 120°C，反應時間為廣48小時；其中原料、溶劑與反應催化劑的重量比為1:(Γ50:0. 0廣2 ;所述反應催化劑為上述催化劑或上述催化劑組合物。作為一種優選方案，所述原料、溶劑與反應催化劑的重量比為1:5 10:0.0廣0.5 ; 所述反應溫度為5(noo°c;所述溶劑選自二氯甲烷、1，2- 二氯乙烷、四氫呋喃、乙酸乙 酯、甲醇、乙醇、甲苯、丙酮、乙醚、1，4-二氧六環、乙腈、硝基甲烷、水中的一種或幾種混合物。作為一種優選方案，所述催化劑組合物形成負載型或非負載型反應催化劑組合物。作為一種優選方案，負載方法可以是化學負載，或者是物理負載。作為一種優選方案,上述光照射的波長為380 780nm。與現有技術相比，本專利技術具有如下優化效果(1)本專利技術所述催化劑/催化劑組合物具有高效催化活性，在催化二甲硫醚或二甲基亞砜制備二甲基砜的過程中，以氧氣作為單一氧化劑，對比傳統的硝酸法、高錳酸鉀法，在制備過程中不產生任何有害物質，不會對環境做成污染；(2)本專利技術公開的二甲基砜的制備方法對比雙氧水法，條件較溫和，操作簡便，無危險， 成本低，效率高；(3)本專利技術所述催化劑/催化劑組合物可回收重復套用。具體實施方式以下結合具體實施例來進一步解釋本專利技術，但實施例并不對本專利技術作任何限定。實施例1稱取16g三氧化二鐵，17. 4g 二氧化猛，24g氧化鈦,2. 5g氧化錯和1. 3g氧化釕,混合后放入烘箱100。。活化10小時，冷卻后研磨均勻得Fe2O3 · 2Μη02 · 3Ti02 · O.1Rh2O3 · O.1RuO20實施例2稱取8. 7g 二氧化猛,8g氧化鈦，1. 3g氧化錯和O. 6g氧化釕,混合后放入馬弗爐250°C 活化5小時，冷卻后研磨均勻得MnO2 · TiO2 · O. 05Rh203 · O. 05Ru02。實施例3稱取1. 3g氧化銠，1. 3g氧化釕，混合后放入馬弗爐300°C活化3小時，冷卻后研磨均勻得 O. 5Rh2O3 · RuO2。實施例4稱取25. 4g氧化銠，O. Olg氧化釕，混合后放入馬弗爐300°C活化3小時，冷卻后研磨均勻得 IORh2O3 · O. OIRuO2。實施例5稱取79. 9g三氧化二鐵，1. 3g氧化錯和O. 7g氧化釕,混合后放入烘箱120°C活化9小時，冷卻后研磨均勻得5Fe203 · O. 05Rh203 · O. 05Ru02。實施例6稱取43. 5g 二氧化猛，40g氧化鈦，1. 3g氧化錯和O. 7g氧化釕，混合后放入馬弗爐 250°C活化 5 小時，冷卻后研磨均勻得 5Μη02 · 5Ti02 · O. 05Rh203 · O. 05Ru02。實施例7稱取79. 9g三氧化二鐵,43. 5g 二氧化猛，40g氧化鈦，1. 3g氧化錯和O. 7g氧化釕,混合后放入烘箱150°C活化7小時，冷卻后研磨均勻得5Fe203 ·5Μη02 ·5Τ 02 ·0. 05Rh203 ·0. 05Ru實施例8稱取240g三氧化二鐵，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種催化劑，其特征在于，所述催化劑的通式為aFe2O3·bMnO2·cTiO2·dRh2O3·eRuO2；其中a、b、c獨立選自0~15，d、e獨立選自0.01~10。
【技術特征摘要】
1.一種催化劑，其特征在于，所述催化劑的通式為aFe203 ^bMnO2 *cTi02 MRh2O3 ^eRuO2 ；其中a、b、c獨立選自0 15，d、e獨立選自O. 01 10。2.根據權利要求1所述催化劑，其特征在于，a、b、c獨立選自(Γ5，d、e獨立選自O. 05 3。3.根據權利要求2所述的催化劑，其特征在于，a選自(Tl，b選自(Γ2，c選自廣3，d選自O. 05 O. 5，f選自O. 05 I。4.權利要求1、2或3所述催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟按比例稱取三氧化二鐵、二氧化猛、氧化鈦、氧化錯和氧化釕,混勻后在5(T500°C下焙燒O. 5^24小時，冷卻得到。5.一種催化劑組合物，其特征在于，所述催化劑組合物包含權利要求1、2或3所述催化劑和光敏劑；所述催化劑與光敏劑的質量比為1:0. Of 10。6.根據權利要求5所述催化劑組合物，其特征在于，所述光敏劑選自過渡金屬配合物、卟啉類物質、酞菁類物質、葉綠素、維生素、嘌呤、酚酞、有機染料、顏料、色素和安息香醚類物質中的一種...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃志鵬，王永東，祝詩發，操基元，高慶，程穩，
申請(專利權)人：廣州自遠生物科技有限公司，廣州遠圖生物科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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