[發(fā)明專利]一種可套用的美羅培南合成用鈀炭催化劑

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410178543.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103894210A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李岳鋒;曾永康;曾利輝;田勤奮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安凱立化工有限公司
• 主分類號(hào): B01J23/89
• 分類號(hào): B01J23/89;B01J23/60;B01J23/63;B01J23/652;C07D477/20;C07D477/06
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于催化劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可套用的美羅培南合成用鈀炭催化劑。

背景技術(shù)

碳青霉烯類抗生素主要包括美羅培南，亞胺培南，帕尼培南，比阿培南，厄他培南，法羅培南，多尼培南等，其中美羅培南市場(chǎng)需求最大，應(yīng)用也最為廣泛。在其化學(xué)合成中的最后一步，需要用到鈀炭催化劑進(jìn)行氫解反應(yīng)，如以下反應(yīng)式所示，同時(shí)脫去保護(hù)基團(tuán)PNB(對(duì)硝基芐基)和PNZ(對(duì)硝基芐氧羰基)，市場(chǎng)上生產(chǎn)該產(chǎn)品用到的鈀炭規(guī)格一般是5％～7％鈀炭，催化劑投料量一般為底物質(zhì)量的20％左右，產(chǎn)品收率在48％左右。該產(chǎn)品所使用的鈀炭催化劑投料量該產(chǎn)品催化氫解步驟涉及多種潛在的副反應(yīng)，其中有雙鍵加氫，羰基加氫，側(cè)鏈硫鍵的氫解，PNB及PNZ基團(tuán)的選擇性脫除。

目前，有關(guān)美羅培南的專利文獻(xiàn)(如CN102153554A、CN102702203A、CN102731504A、CN102372715A、CN101348486等)的報(bào)道大部分涉及其合成工藝和美羅培南三水化合物的精制工藝，關(guān)系到貴金屬鈀炭催化劑的制備方法較少。

專利CN102133527A提到了一種用于美羅培南合成的鈀錫炭催化劑及其制備方法。該催化劑為以粉狀活性炭為載體，負(fù)載活性組分金屬鈀和活性組分錫。制備過(guò)程經(jīng)活性炭酸處理、鈀和錫化合物負(fù)載得催化劑前體，催化劑前體經(jīng)陳化后還原得催化劑產(chǎn)品。該催化劑制備工藝的特點(diǎn)是利用亞錫的弱還原性制備一定粒徑范圍的金屬鈀膠體，然后負(fù)載于活性炭上，但是該工藝對(duì)操作的環(huán)境溫度要求苛刻，限制在0℃～5℃，給工業(yè)化生產(chǎn)造成了一定的不便。

隨著美羅培南銷(xiāo)售價(jià)格的一再降低，給該藥物的生產(chǎn)成本造成了很大的壓力，現(xiàn)有的美羅培南合成用鈀炭催化劑存在投料量高，催化劑因反應(yīng)前體存在硫中毒而無(wú)法套用的問(wèn)題，所以急需開(kāi)發(fā)一種能夠套用的美羅培南用鈀炭催化劑，以緩解日益增高的成本壓力。目前現(xiàn)有的體系收率一般在49％左右，因?yàn)殁Z炭本身的吸附效應(yīng)，選擇性，及混合溶劑的溶解等原因，目標(biāo)產(chǎn)品收率的提高非常困難；同時(shí)該產(chǎn)品附加值較高，粗品價(jià)格為2萬(wàn)/Kg，每提高1個(gè)百分點(diǎn)，可增加純利潤(rùn)200元；按照每公斤產(chǎn)品需要0.4kg鈀炭，且催化劑能夠套用一次，可直接降低生產(chǎn)成本280元。因此，篩選性能優(yōu)良的催化劑一直是催化劑廠家及使用客戶追求共同目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可套用的美羅培南合成用鈀炭催化劑。該催化劑具有活性適中，選擇性高的優(yōu)點(diǎn)，且能夠套用，大幅降低了美羅培南合成用催化劑的生產(chǎn)成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可套用的美羅培南合成用鈀炭催化劑，其特征在于，包括活性炭載體，負(fù)載于活性炭載體上的鈀、過(guò)渡金屬納米顆粒和鈀與過(guò)渡金屬的非晶合金納米顆粒；所述鈀炭催化劑中鈀的質(zhì)量為活性炭載體質(zhì)量的5％～7％，過(guò)渡金屬的質(zhì)量為活性炭載體質(zhì)量的0.1％～1.0％；所述活性炭載體為經(jīng)水溶性硫化物處理的活性炭載體；所述過(guò)渡金屬為鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鉻或鈰；

所述鈀炭催化劑的制備方法包括以下步驟：

步驟一、將水溶性硫化物溶于水中配制成質(zhì)量濃度為0.1％～3.0％的硫化物溶液，然后將粒度為200～300目，比表面積為800m²/g～1000m²/g的木質(zhì)炭浸泡于所述硫化物溶液中，在20℃～60℃條件下攪拌處理2h～5h，過(guò)濾后烘干，得到活性炭載體；

步驟二、將氯化鈀和過(guò)渡金屬的硝酸鹽用質(zhì)量濃度為5％～10％的稀鹽酸溶解，然后加水稀釋，得到活性組分混合溶液；所述活性組分混合溶液中鈀的質(zhì)量濃度為0.05％～1％；

步驟三、將步驟一中所述活性炭載體用堿性化合物水溶液打漿，在攪拌條件下穩(wěn)定1h～3h，得到活性炭漿液；所述堿性化合物水溶液為質(zhì)量濃度為5％～10％的Na₂CO₃水溶液，堿性化合物水溶液的用量為：每克活性炭載體用15mL～20mL堿性化合物水溶液；

步驟四、將步驟二中所述活性組分混合溶液加入步驟三中所述活性炭漿液中，攪拌3h～6h，得到催化劑前體；

步驟五、將步驟四中所述催化劑前體陳化6h～12h，然后采用硼氫化鈉對(duì)陳化后的催化劑前體進(jìn)行還原處理，過(guò)濾洗滌后得到成品催化劑。

上述的一種可套用的美羅培南合成用鈀炭催化劑，所述鈀炭催化劑中鈀的質(zhì)量為活性炭載體質(zhì)量的5.5％～6.5％，過(guò)渡金屬的質(zhì)量為活性炭載體質(zhì)量的0.3％～0.8％。