[發明專利]由甘油經分子氧催化氧化一步制備二羥基丙酮的方法

無效

• 申請號: 200810061624.9
• 申請日: 2008-05-23
• 公開（公告）號: CN101279902A
• 公開（公告）日: 2008-10-08
• 發明（設計）人: 梁丹;高靜;陳平;侯昭胤;鄭小明
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C07C49/17
• 分類號: C07C49/17;C07C45/39;B01J29/89;B01J29/40
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司
• 代理人: 盛輝地

1、一種甘油直接氧化制備二羥基丙酮的方法，以甘油和氧氣或空氣為原料，在活性碳負載金屬催化劑的作用下，間歇式一步反應制備二羥基丙酮，反應式如下：

CH₂(OH)-CH(OH)-CH₂(OH)+O₂→CH₂(OH)-C(O)-CH₂(OH)+H₂O

制備步驟為：

●在質量濃度為1％～50％的甘油水溶液中加入一定量的活性碳負載金屬催化劑，控制催化劑的質量與甘油的質量比為1/20～1/5；

●將上述反應溶液升溫至45～90℃，通入氧氣或空氣，控制每小時氧氣流量與反應初始甘油的摩爾比為：1∶1～20∶1；或控制每小時空氣流量與反應初始甘油的摩爾比為：4∶1～80∶1；

●開啟攪拌，在45-90℃的溫度下，反應1～30小時；

●將反應產物溶液和催化劑過濾分離，催化劑回收可以重復使用；

●過濾分離出催化劑以后的反應液，經離子交換柱分離，收集二羥基丙酮的水溶液，用乙醇分離萃取，真空蒸發干燥，產品經高效液相色譜鑒定分析。

2、根據權利要求1所述的直接采用分子氧催化氧化一步制備二羥基丙酮的方法，其特征是：所述的活性碳負載金屬催化劑，包括單一金屬活性組分的負載型金屬催化劑和雙金屬活性組分的負載型金屬催化劑，所述單一金屬活性組分的負載型金屬催化劑為：活性碳負載的單一活性金屬Pt，Bi，Mn，Sn，Au，Cu，Fe，Ni，Cr，Zn，Ru，Re，Ag中的一種；所述雙金屬活性組分的負載型金屬催化劑為：活性碳負載上述兩種金屬的復合物或活性碳負載上述兩種金屬合金。

3、根據權利要求2所述的制備方法，其特征是：所述的單一金屬活性組分的活性碳負載金屬催化劑為Pt/C，Au/C。

4、根據權利要求2所述的制備方法，其特征是：所述的雙金屬活性組分的活性碳負載金屬催化劑包括：Pt-Bi/C，Pt-Mn/C，Pt-Sn/C，Pt-Cu/C，Pt-Ni/C，Pt-Fe/C，Pt-Cr/C，Pt-Zn/C，Pt-Ru/C，Pt-Re/C，Pt-Ag/C。

5、根據權利要求2所述的制備方法，其特征是：所述的單一金屬活性組分活性碳負載金屬催化劑制備步驟為：將活性碳分散在水中，控制活性碳的質量與水的質量比為1∶10～1∶15；然后將一定濃度的Pt，Bi，Mn，Sn，Au，Cu，Fe，Ni，Cr，Zn，Ru，Re，Ag金屬前驅體的溶液，緩慢滴加到上述活性碳的懸濁液中，控制金屬的負載量為1～15wt％；在20～90℃，攪拌浸漬3～5小時；再在20～90℃的條件下，繼續攪拌并加入一定量的甲醛，控制甲醛與金屬的摩爾比為2∶1～20∶1，反應1～2小時；然后過濾，用去離子水洗滌多次，并在60℃真空干燥，得到單一金屬活性組分的負載型金屬催化劑。

6、根據權利要求5所述的制備方法，金屬前驅體的溶液包括：氯鉑酸、氯金酸、氯化鎳、氯化鐵、氯化銅、氯化鋅、三氯化釕、高錸酸銨、硝酸銀、硝酸鉻或硝酸鉍。

7、根據權利要求2或5所述的制備方法，其特征是：雙金屬活性組分的活性碳負負載金屬催化劑制備步驟為：在得到單一金屬活性組分的催化劑的基礎上，利用浸漬-還原的方法負載助劑金屬，加入一定濃度的助劑金屬鹽溶液，控制助劑金屬的負載量1～15wt％；浸漬24h后，60～70℃干燥或真空干燥；相繼在100～450℃氫氣流中還原1～15小時，500～800℃氮氣中處理1～20小時，得到雙金屬活性組分的負載型金屬催化劑。

8、根據權利要求7所述的制備方法，其特征是：助劑金屬鹽溶液氯化鎳、氯化鐵、氯化銅、氯化鋅、三氯化釕、醋酸錳、高錸酸銨、硝酸銀、硝酸鉻或硝酸鉍。