背景及概述[1-2]
咪唑类化合物的特殊结构和性质，在生物医药学领域、高性能复合材料领域、金属防腐领域等诸多领域中显示出巨大的开发价值，其应用研究引起众多学者极大的关注。2-苯基咪唑作为一种重要的咪唑类化合物，是环氧树脂、聚氨基甲酸乙酯等优良的固化剂，也是重要的医药、农药及染料等有机合成中间体，同时广泛应用在离子液体、质子交换材料、有机发光材料等领域。
制备方法[1]
化学反应设备结构示意图:
图中1、进料阀，2、水相泵，3、有机相，4、水相，5、加热蒸汽阀，6、反应釜，7、搅拌浆，8、出料阀，9、管道，10、冷凝水阀，11、氨气计量秤，12、氨气钢瓶，13、氨气阀，14、有机相泵，15、液体连通阀，16、釜盖，17、吸收混合塔，18、填料，19、冷却水阀，20、液封池，21、报警器，22、水相喷头，23、有机相喷头。
如图所示，所述气-液-液相负压合成装置是由反应釜6、吸收混合塔17、液体传送系统和液封系统构成，即在反应釜6上方设置吸收混合塔17，通过带液体连通阀15的液体管道和气体管道相通，并在其间设置了水相泵2和有机相泵14，水相泵2的吸水头置于反应釜6的水相4内，有机相泵14的吸液头置于反应釜6的有机相3内，其出料喷头22、23均置于吸收混合塔17内填料18上方的冷却管之上，吸收混合塔17顶部排气管道与带报警器21的液封池20相连。泵启动时，水相泵2和有机相泵14分别将反应釜6中水相4和有机相3液体抽到吸收混合塔17上方喷淋，增加气相、水相4和有机相3流体的接触面积，提高化学反应速度。
制备时，打开进料阀1，将41.84％的乙二醛69.3千克(500mol)和苯甲醛53.1千克(500mol)混合液加入到反应釜6中；加毕，关闭进料阀1，盖上反应釜6釜盖，打开水相泵和有机相泵，在室温至45℃和微压下，缓慢通入17千克氨气。当液封池20左侧液位接近浮球时，调小氨气阀13；当液封池20左侧液体淹没浮球，报警器21报警时，关闭氨气阀13；当液封池20左、左侧液位接近时，重新开启氨气阀13；通气完毕后，控温50℃至80℃，继续控制微压下反应12小时。反应完毕，关闭水相泵和有机相泵，蒸去水，冷却、结晶、过滤、干燥得产品。
催化剂的合成[2]
步骤1、
一锅法制备双金属有机无机骨架化合物(MOFs)材料A：首先，量取54mL的N,N-二甲基甲酰胺和6mL的甲醇配制混合溶剂，取21mmol的对苯二甲酸溶于上述液中，依次加入7mmol钛酸正丁酯、3mmol锆酸正丁酯、0.7mmol硅酸正丁酯。室温下搅拌30min至溶液呈均匀地澄清透明状。该溶液被转移到100mL聚四氟乙烯内衬中，在150℃下反应16h。反应后，离心分离所得沉淀物，用80mL甲醇洗涤3次，每次搅拌洗涤8h。将所得固体干燥，得到双金属有机无机骨架化合物(MOFs)材料A。
其它条件不变，可以改变双金属有机无机骨架化合物(MOFs)材料A中的MOFs的前驱体为钛酸正丁酯、锆酸正丁酯、硅酸正丁酯任意两种或三种。
步骤2、
浸渍法吸附活性金属离子制备复合材料B：称取10g步骤1制备的双金属有机无机骨架化合物(MOFs)材料A，加入活性金属浸渍盐Cu(NO3)2的甲醇溶液，其中复合材料A与活性金属浸渍盐溶液的质量比为1:20～1:5，活性金属盐的甲醇溶液的质量浓度为0.1～10wt％，20～30℃下恒温搅拌2～3h，将所得悬浮液离心，用甲醇反复洗涤5～8次，在60～100℃干燥12～15h得到复合材料B；
其他条件不变，仅改变加入Cu(NO3)2标准溶液的质量浓度，可以得到不同Cu负载量的活性金属/复合氧化物多孔纳米材料催化剂；若改变负载活性金属盐的前驱体溶液,可以得到Cu、Co、Fe、Ni负载的活性金属/复合氧化物多孔纳米材料催化剂。
步骤3、
原位热裂解法活性金属/复合氧化物多孔纳米材料催化剂：将步骤2所得的复合材料B在管式炉热裂解，450℃下，通入Ar煅烧6h，即得到所述的活性金属/复合氧化物多孔纳米材料催化剂1％Cu/TiO2-ZrO2-SiO2。
活性金属/复合氧化物多孔纳米材料催化剂在催化Debus法制备2-苯基咪唑的应用：将17.41g的碳酸铵溶解在18.0g的去离子水中，配置为饱和溶液，然后加入10.6g的苯甲醛和32g甲醇，取1.0g实施例3制备好的活性金属/复合氧化物多孔纳米材料催化剂置于反应体系中，在30℃水浴下机械搅拌30min，然后将乙二醛溶液滴加到上述混合溶液中，在50℃下进行催化合成2-苯基咪唑反应3.5h。
参考文献
[1][中国发明]CN201410842437.X2-苯基咪唑的制备方法
[2][中国发明]CN202010434378.8一种用于Debus法合成2-苯基咪唑的催化剂制备方法及应用