[发明专利]吡啶基铑催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种吡啶基铑催化剂，其特征在于，所述吡啶基铑催化剂由含吡啶基的化合物与Rh₂(CO)₄X₂配位形成，其中，X为Cl或I，所述含吡啶基的化合物为2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸，吡啶基铑催化剂的结构式如下：

2.一种如权利要求1所述吡啶基铑催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取Rh₂(CO)₄X₂溶于CH₃OH溶液中得到溶液A，溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩尔浓度为0.004～0.01mol/L；

(2)按照摩尔比Rh₂(CO)₄X₂：含吡啶基的化合物＝1：2称取含吡啶基的化合物，溶于CH₃OH中得到溶液B，溶液B中含吡啶基的化合物的摩尔浓度与溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩尔浓度相同；

(3)按照摩尔比Rh₂(CO)₄X₂：NaBPh₄＝1：2称取NaBPh₄，溶于CH₃OH中得到溶液C，溶液C中NaBPh₄的摩尔浓度为溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩尔浓度的2倍；

(4)在搅拌状态下，将溶液B逐滴滴入溶液A中，待溶液B滴完后，在室温下继续搅拌20～60min，得到混合液；

(5)将溶液C逐滴滴入步骤(4)的混合液中，待溶液C滴完后，在室温下继续搅拌20～60min；

(6)继续搅拌混合溶液，并在搅拌状态下逐滴加入无水乙醚，搅拌均匀后静置20～30min后过滤，将过滤得到的固体用乙醚洗涤至少三次，然后真空干燥至溶剂完全挥发，得到吡啶基铑催化剂。

3.如权利要求2所述的吡啶基铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述含吡啶基的化合物为2,2'-联吡啶-3,3'-二羧酸。

4.如权利要求2所述的吡啶基铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)溶液A中Rh₂(CO)₄X₂的摩尔浓度为0.006mol/L。

5.如权利要求2所述的吡啶基铑催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(6)中无水乙醚的加入量为混合液总体积的20～30％。

6.一种如权利要求1所述吡啶基铑催化剂的应用，其特征在于，将吡啶基铑催化剂用作甲醇羰基化制备醋酸过程中的催化剂，将吡啶基铑催化剂应用于甲醇羰基化制备醋酸的操作步骤为，按照各原料分别占原料总重量的百分比为：w(H₂O)0～8％、w(CH₃COOH)30～60％、w(CH₃I)8～16％、w(LiI)4％，w(CH₃OH)18～48％称取各原料，将全部原料加入反应釜并搅拌均匀并加入0.07～0.1mmol吡啶基铑催化剂，设置反应釜搅拌转速500rpm、温度170～210℃，通过CO进行三次置换反应釜内空气，最后通入2～4MPa CO压力进行羰基化反应，反应60min后，待温度冷却，取样，进行气质分析。

7.如权利要求6所述的吡啶基铑催化剂的应用，其特征在于，各原料添加顺序为：先将H₂O、CH₃COOH、CH₃OH加入反应釜中，再添加LiI、CH₃I，最后将吡啶基铑催化剂加入反应釜中。

8.如权利要求6所述的吡啶基铑催化剂的应用，其特征在于，所述甲醇羰基化制备醋酸过程，反应条件为：温度200℃、3.5MPa CO反应压力；各原料占原料总重量的百分比分别为：w(H₂O)6％、w(CH₃COOH)54％、w(CH₃I)12％、w(LiI)4％、w(CH₃OH)24％。