[發(fā)明專利]KCo(CO)4的制備并用于催化環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410285952.2 | 申請日： | 2014-06-20 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN105271439A | 公開（公告）日： | 2016-01-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 范以寧;劉玉炳;趙兵;張忠良;陸海孟;周軍;許波連 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京大學(xué)揚(yáng)州化學(xué)化工研究院 |
| 主分類號(hào)： | C01G51/02 | 分類號(hào)： | C01G51/02;B01J31/20;C07C67/36;C07C69/675 |
| 代理公司： | 暫無信息 | 代理人： | 暫無信息 |
| 地址： | 211900 江蘇省揚(yáng)*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | kco co sub 制備 用于 催化 環(huán)氧乙烷 酯化 反應(yīng) | ||
一、技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用KBH4還原CoCl2制備KCo(CO)4并用于催還環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)制備3-羥基丙酸甲酯。
二、背景技術(shù)：
1，3-丙二醇(1，3-PDO)主要用于生產(chǎn)新型聚酯聚對苯二甲酸二丙二醇酯(PTT)，也可用于合成多種藥物、增塑劑、洗滌劑、乳化劑等精細(xì)化工產(chǎn)品的原料。由1，3-PDO與對苯二甲酸(酯)合成的PTT既具有聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的化學(xué)穩(wěn)定性，又具有尼龍6及尼龍66的良好回彈性和抗污染性，是應(yīng)用前景非常廣泛的新型聚酯纖維。這使得1，3-PDO具有非常大的市場需求。目前1，3-PDO的制備工藝主要有丙烯醛水合加氫法、環(huán)氧乙烷羰基化加氫法、生物法發(fā)酵3種，但都存在明顯不足。Shell公司和三星/Davy公司先后開發(fā)了先環(huán)氧乙烷羰甲酯化合成3-羥基丙酸甲酯(3-HPE)再加氫制備1，3-PDO的生產(chǎn)工藝。該工藝避免不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物丙烯醛的生成，降低生產(chǎn)成本。
目前工業(yè)上采用羰基鈷(Co2(CO)8或NaCo(CO)4)催化環(huán)氧乙烷與CO、甲醇的羰甲酯化反應(yīng)合成3-HPE。因此，羰基鈷的合成是制備3-HPE的先決條件。目前制備羰基鈷的合成方法有很多種，一般需要在高溫高壓條件下，即在200℃、20MPa條件下，由CO與鈷(或鈷化合物)反應(yīng)制備出八羰基鈷，再經(jīng)某些化學(xué)方法處(如鈉/汞處理等)制備四羰基鈷鈉，其反應(yīng)條件苛刻，操作手續(xù)繁雜，生產(chǎn)成本高，不利于大量推廣應(yīng)用。制備四羰基鈷鹽，也有在常溫常壓下采用KCN轉(zhuǎn)化法，但因原料劇毒，對生產(chǎn)工人及環(huán)境都十分危險(xiǎn)，也不適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。也有采用Na2S2O3/Fe-Mn催化劑在常溫常壓下，用一氧化碳同鈷鹽反應(yīng)，合成四羰基鈷鈉，此法反應(yīng)結(jié)束后難以分離，產(chǎn)物中其它金屬離子難以去除，操作復(fù)雜。還有硼氫化鈉還原法制備四羰基鈷鈉，加入硼氫化鈉產(chǎn)生大量氣體，反應(yīng)迅速，難以控制。
本發(fā)明以為廉價(jià)的KBH4和CoCl2為原料，通入CO氣體，在常溫下反應(yīng)2小時(shí)便可制備出高效的KCo(CO)4催化劑。本方法生產(chǎn)成本低，反應(yīng)溫和，得到的KCo(CO)4催化劑能高效地催化環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)。
三、發(fā)明內(nèi)容：
本發(fā)明提供一種廉價(jià)高效制備KCo(CO)4催化劑并用于催化環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)制備3-HPE的新方法。
本發(fā)明的特點(diǎn)在于采用廉價(jià)的KBH4和CoCl2為原料，制備KCo(CO)4過程中反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)時(shí)間短，得到的KCo(CO)4能高效地催化環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)。整個(gè)過程反應(yīng)時(shí)間短，成本低。
下面敘述KCo(CO)4的合成、以及環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)。
KCo(CO)4的合成：1.0g無水CoCl2，1.4gKBH4，0.2gKOH置于含有20mL四氫呋喃(THF)的反應(yīng)釜中，一氧化碳(CO)置換3次，Pco＝2MPa，室溫下反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后過濾得到KCo(CO)4的THF溶液。通過紅外光譜定性分析KCo(CO)4的存在，ICP定量分析KCo(CO)4的含量。
環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)：3.4g環(huán)氧乙烷，KCo(CO)4的THF溶液，20mL甲醇，一氧化碳(CO)置換3次，Pco＝2MPa，75℃下反應(yīng)5h。反應(yīng)后，直接過濾，濾液經(jīng)GC分析，得到環(huán)氧乙烷轉(zhuǎn)化率和3-HPE選擇性。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于原料價(jià)格低廉，反應(yīng)溫和，時(shí)間短，得到的KCo(CO)4活性高，能高效的催化環(huán)氧乙烷羰甲酯化反應(yīng)。
四、附圖說明
無
五、具體實(shí)施方式：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于南京大學(xué)揚(yáng)州化學(xué)化工研究院，未經(jīng)南京大學(xué)揚(yáng)州化學(xué)化工研究院許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
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