[發明專利]四甲基哌啶醇的催化合成方法

有效

• 申請號: 201310485875.0
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN103508937A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 施曉旦;郭和森
• 申請（專利權）人: 上海東升新材料有限公司
• 主分類號: C07D211/46
• 分類號: C07D211/46;B01J31/38
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明涉及一種四甲基哌啶醇的催化合成方法。

背景技術

固體酸載體催化劑是人類發現的一種新型的催化劑，因酸度高可以活化在通常條件下無活性的飽和烴類，能使飽和烴類發生各種化學反應，還可以使一些苛刻的化學反在常規條件下進行，更因為克服了液體酸的缺點，具有與反應體系容易分離，不腐蝕設備，環境友好，可以重復使用等優點而受到越來越重視，近年來對固體酸載體催化劑的研究開發也越來廣泛，因此需要開發多種不同類型的固體酸載體催化劑來適合不同需要，為此發明一種固體酸載體配位催化劑，適用于精細化學反應的催化劑。四甲基哌啶醇是造紙添加劑的重要原料之一，通常采用電化學合成法、化學還原法及催化加氫法，其中催化加氫應用于實際生產，目前主要是存在催化劑應用的昂貴，本發明是通過利用固體酸載體配位催化劑制備四甲基哌啶醇，催化劑價格低，反應時間短，得率高，可以降低制造成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種四甲基哌啶醇的催化合成方法，以克服現有技術存在的上述缺陷。

本發明四甲基哌啶醇的催化合成方法，包括如下步驟：

將無水乙醇、三丙酮胺和SO₄^2－∕TiO₂－ZnO混晶固體酸載體配位催化劑混合，緩慢通入氫氣，在1-1.5MPa、60-80℃條件下，反應1-2小時，反應結束后除去催化劑沉淀物，再除去乙醇，降溫至5-10℃，結晶物為四甲基哌啶醇粗品，再將結晶物用離心機離心分離，并將結晶物用無水乙醇加熱再溶解，再降溫結晶，得到四甲基哌啶醇。

各組分重量含量如下：無水乙醇1000-1200份、三丙酮胺800份、SO₄^2－∕TiO₂－ZnO混晶固體酸載體配位催化劑0.5份-1份。

催化劑沉淀物的去除可采用常規方法，例如常規過濾步驟；

乙醇的除去可采用本領域常規方法，例如通過精餾法脫去乙醇。

所述SO₄^2－∕TiO₂－ZnO混晶固體酸載體配位催化劑采用如下方法制備：

（1）將四氯化鈦、硝酸鋅加到水中，高速分散，升溫至85-95℃，快速加入氨水、四硼酸鈉和堿式碳酸鎳，繼續保溫2-3小時后降至常溫，過濾沉淀物并洗滌、干燥；

（2）將步驟（1）產物在850-1000℃下焙燒2-3小時；

（3）將步驟（2）產物在10－20%的硫酸溶液中浸漬1-2小時，然后在550-700℃下焙燒3－4小時，得到SO₄^2－∕TiO₂－ZnO混晶固體酸載體催化劑；

（4）將三苯基膦合鈷（I）氮氫化合物和二茂鐵混合，用適量無水乙醇溶解后，加到步驟（3）產物中，然后除去乙醇，再在135-145℃烘6-8小時，得到SO₄^2－∕TiO₂－ZnO混晶固體酸載體配位催化劑。

上述技術方案中，各組分重量份數如下：

其中氨水用量以其中的NH3重量計，例如采用重量濃度為25%氨水，其添加量為50-80份。

堿式碳酸鎳分子式：NiCO₃·2Ni(OH)₂·4H₂O；

三苯基膦合鈷（I）氮氫化合物分子式：(Ph₃P)₃Co(N₂)H。

本發明是通過氨水解法合成和再結晶摻雜化學反應使氧化物表面摻雜其他載體催化劑，促使氧化物之間形成混合晶體，氧化物表面形成晶格缺陷，擴大比表面積，增加氧化物表面負載酸根離子結合位，顯著提高酸的活度，穩定與增加酸中心量，并引入配位催化劑，SO₄^2－∕TiO2－ZnO混晶固體酸載體配位催化劑，可用于精細化學合成反應，用本發明的催化劑制備四甲基哌啶醇，反應時間縮短，工藝簡單，得率高。

具體實施方式

實施例中，組分的用量均為重量份。

實施例1

四甲基哌啶醇的制備：