[發明專利]用于合成芳香醇的活性炭負載氧化鎂催化劑及其應用

有效

• 申請號: 201010177097.5
• 申請日: 2010-05-20
• 公開（公告）號: CN101837288A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 徐春雷;張波;石能富;袁劍;陳銀飛;葛忠華
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01J21/18
• 分類號: B01J21/18;C07B41/02;C07C29/143;C07C33/22;C07C33/46;C07C33/20;C07C41/18;C07C43/23;C07C37/00;C07C39/11
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;俞慧

(一)技術領域

本發明涉及一種用于合成芳香醇的活性炭負載氧化鎂催化劑的制備和應用。

(二)背景技術

芳香醇是一種具有芳香氣味的油狀液體，是一種重要的化工產品。它是制備維生素A、E、K的主要原料，也是合成醫藥、香料、農藥等的重要中間體。如廣泛用于治療心絞痛、高血壓等疾病的芳香醇胺類藥物，需要相應的芳香醇作為藥物的中間體。如芳香醇中具有代表性的α-苯乙醇，在香料制造業中被廣泛地用于香氣調和，并作為玫瑰花香的主要成分，用于各種玫瑰油、精油的合成。

合成芳香醇的有效途徑之一是由相應的芳香酮加氫還原；但芳香酮是一類比較穩定的化合物，通常情況下，很難加氫生成芳香醇，必須在催化劑存在下，降低它的活化能，才能進行反應。所以制備一種高效的催化劑成為研究的熱點，也具有廣闊的市場前景。

在已知的催化劑中，一類催化劑含有選自周期表系統中的I?A族、II?B族、VI族及VIII族的一種或多種金屬，如：①.EP-A-0714877中描述一種含有至少一種堿金屬碳酸鹽和至少一種堿土金屬化合物的以銅為主的催化劑。但其適用的條件較苛刻，在低溫下催化劑的活性受到限制，因此可能的產率也受到限制，而在高溫下催化劑的活性會提高，但也會使生成的α-苯乙醇脫水成苯乙烯，因此降低了反應的選擇性。②.CN?1557545A(04.12.29)描述了一種含鎳和硼的非晶態合金催化劑，但是該催化劑的制備比較復雜，需在較高反應壓力下才能發揮其催化性能。另有貴金屬元素催化劑，如：①.文獻Microporous?and?Mesoporous?Materials44-45(2001)477-482報道的Pt-Sn/MCM-41催化劑的制備方法，及其對不飽和酮/醛類化合物加氫的應用，表現出較高的活性和選擇性。②.US?Pat.4,459,419(July?10，1984)描述了一種負載在分子篩上的釕催化劑(含釕1-2％)的制備方法及其對有機酮或醛類化合物加氫的應用。雖然這一類催化劑對所需酮加氫反應的活性和選擇性較好，但采用氫氣作為還原劑，反應的壓力相對較高，而且由于使用了貴金屬元素，催化劑的制備成本太高。

(三)發明內容

為避免現有技術的不足，本發明提出一種用于合成芳香醇的活性炭負載氧化鎂催化劑，該活性炭負載氧化鎂催化劑具有催化反應條件較溫和、催化活性較高、選擇及穩定性較好、制備較簡單、制備成本相對較低的特點。

本發明采用的技術方案如下：

一種用于合成芳香醇的的活性炭負載氧化鎂催化劑，其制備包括下列步驟：將活性炭載體浸漬鎂鹽溶液，再經干燥及焙燒后制得所述的催化劑，所述催化劑擔載量(即MgO與載體的質量百分比)為1.0-30.0wt％，優選2.5-15wt％。

在活性炭負載氧化鎂催化劑的制備過程中，所述的活性炭載體為市售活性炭或者市售活性炭經預處理得到；所述的預處理方法選自下列之一：

(1)將市售活性炭經酸溶液或堿性物質溶液處理，處理溫度為20～100℃，處理時間為1～10h。

(2)將市售活性炭或經(1)處理后的活性炭在750～950℃的溫度條件下經氮氣吹掃處理，吹掃時間為2～4h。

進一步，在預處理方法(1)中，所述的酸優選磷酸、鹽酸、硝酸、氫氟酸、草酸或硫酸，更優選鹽酸、硝酸、氫氟酸或草酸；所述的酸溶液的濃度為0.1～10mol/L，優選0.5～7.5mol/L，更優選1.0～5.0mol/L。所述的堿性物質優選氫氧化鈉、氫氧化鉀或碳酸鈉；所述的堿性物質溶液的濃度為0.1～10mol/L，優選0.5～7.5mol/L，更優選1.0～5.0mol/L。酸溶液處理或者堿性物質溶液處理的處理溫度為20～120℃，優選為35～90℃；處理時間為1～10h，優選為2～6h。

本發明優選經上述方法預處理后的活性炭作為載體。預處理后的活性炭載體所含雜質減少，提高了催化劑的性能。

在活性炭負載氧化鎂催化劑的制備過程中，本領域技術人員可采用常規操作實現“活性炭載體浸漬鎂鹽溶液”，比如本領域技術人員可以根據需要達到的氧化鎂的負載量投料，使活性炭載體加入到鎂鹽溶液中，然后在浸漬過程中控制體系的溫度使水分緩慢蒸干，即得到催化劑的前驅體。本發明所述的鎂鹽可選擇硝酸鎂、氯化鎂、硫酸鎂或碳酸鎂，優選硝酸鎂、氯化鎂或硫酸鎂，

在活性炭負載氧化鎂催化劑制備過程中，催化劑的前驅體經干燥后即進行焙燒，本發明中焙燒溫度為200～1000℃，優選為300～800℃；焙燒時間為2～12h，優選為3～8h。