[發明專利]一種用于孕甾烯醇水合反應的負載型催化劑及其制備方法

在審

• 申請號: 201410822405.3
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN104588095A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 曲甲旦;唐東鑫;華瑞年;張偉
• 申請（專利權）人: 大連正旦海洋生物技術有限公司;大連民族學院
• 主分類號: B01J31/10
• 分類號: B01J31/10;C07J7/00
• 代理公司: 大連一通專利代理事務所(普通合伙) 21233
• 代理人: 郭麗華

技術領域

本發明涉及一種催化劑及其制備方法。

背景技術

目前，在孕甾烯醇水合反應過程中，采用的是傳統的醋酸汞炔基水合催化劑。它的不足之處是：不可回收、不能重復利用、污染環境等。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可回收、能反復利用、對環境無污染的用于孕甾烯醇水合反應的負載型催化劑及其制備方法。

本發明的催化劑是一種以D72型強酸性陽離子交換樹脂為基體(市售)，采用恒溫振蕩吸附法，使其帶有的磺酸基與汞離子發生交換獲得的產物。

本發明制備過程包括樹脂預處理、恒溫吸附、后處理三個步驟：

1、樹脂預處理

取濕D72型強酸性陽離子交換樹脂，吸干表面水分。然后置于無水乙醇中浸泡24小時，再用去離子水洗滌三次，之后置于2％(w/v)的硫酸溶液中浸泡24小時，洗滌至中性后，吸干表面水分，并密封保存，用于后續制備過程。

2、恒溫吸附

將質量分數為96-98％的濃硫酸緩慢加到去離子水中，再將硫酸汞加到該硫酸水溶液中使其溶解成為溶液，其中硫酸汞：濃硫酸的質量比為1:1-1:2，硫酸汞：去離子水的質量比為1:5-1:10。將步驟1處理好的D72型強酸性陽離子交換樹脂浸泡在上述含有HgSO₄的硫酸溶液中，并且濕D72型強酸性陽離子交換樹脂：硫酸汞＝20-30:1(質量比)，再置于恒溫振蕩器中，在30℃、120r/min下，振蕩6min，取出后置于20℃環境中，恒溫靜置24小時。

3、后處理

用去離子水洗滌負載汞離子后的D72型強酸性陽離子交換樹脂，直至洗滌后的溶液中不含汞離子(可用雙硫腙水相分光光度法檢測)，然后將D72型強酸性陽離子交換樹脂置于20％(w/v)的硫酸溶液中保存備用。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

(1)本發明的負載型催化劑，可用于孕甾烯醇類物質水合反應過程中，該催化劑物理、化學性質均穩定。

(2)本發明是一種新型催化劑，能使相關水合反應由間歇式催化反應改為連續式催化反應，使轉化率提高，如能使10,13-二甲基-3-乙氧基-17-乙炔基-Δ⁴-孕甾烯醇-17的水合反應轉化率達到98％以上；17α-羥基-孕甾-4-烯-3,20-二酮中無汞殘留，且反應轉化率達到98％以上。

(3)采用恒溫吸附法制備該催化劑，制造工藝簡單，易于操作，生產成本低廉，適宜批量生產。

(4)產品中無汞殘留，對環境無污染。

(5)具有可回收性，能反復利用3-5次。

附圖說明

圖1是10,13-二甲基-17α-羥基-孕甾-4-烯-3,20-二酮標準品的高效液相色譜圖。

圖2是原料10,13-二甲基-3-乙氧基-17-乙炔基-△4-孕甾烯醇-17的高效液相色譜圖。

圖3是采用本發明所制備的催化劑獲得的10,13-二甲基-17α-羥基-孕甾-4-烯-3,20-二酮的高效液相色譜圖。

對比圖2和圖3可知，原料發生了化學反應，物質結構發生了變化。對比圖1和圖3可知，合成產物和10,13-二甲基-17α-羥基-孕甾-4-烯-3,20-二酮標準品在液相色譜圖中的保留時間一致，合成物的純度達到95.5％。

具體實施方式

實施例1

取12克濕D72型強酸性陽離子交換樹脂，反復更換濾紙，用濾紙吸干表面水分，然后置于無水乙醇中浸泡24小時，再用去離子水洗滌三次，之后置于100ml?2％(w/v)的硫酸溶液中浸泡24小時，洗滌至中性后，再用濾紙吸干表面水分，并密封保存。將0.5ml質量分數為98％的濃硫酸緩慢加到4ml去離子水中，再將0.6克硫酸汞加到該硫酸水溶液中使其溶解成為溶液。將步驟1處理好的D72型強酸性陽離子交換樹脂浸泡在上述含有HgSO₄的硫酸溶液中，再置于恒溫振蕩器中，在30℃、120r/min下，振蕩6min，取出后置于20℃環境中，恒溫靜置24小時。用去離子水洗滌負載汞離子后的D72型強酸性陽離子交換樹脂，直至洗滌后的溶液中不含汞離子(用雙硫腙水相分光光度法檢測)，然后將樹脂置于20％(w/v)的硫酸溶液中保存備用。

實施例2

取18克濕D72型強酸性陽離子交換樹脂，反復更換濾紙，用濾紙吸干表面水分，然后置于無水乙醇中浸泡24小時，再用去離子水洗滌三次，之后置于100ml?2％(w/v)的硫酸溶液中浸泡24小時，洗滌至中性后，再用濾紙吸干表面水分，并密封保存。將0.5ml質量分數為96％的濃硫酸緩慢加到4ml去離子水中，再將0.6克硫酸汞加到該硫酸水溶液中使其溶解成為溶液。將步驟1處理好的D72型強酸性陽離子交換樹脂浸泡在上述含有HgSO₄的硫酸溶液中，再置于恒溫振蕩器中，在30℃、120r/min下，振蕩6min，取出后置于20℃環境中，恒溫靜置24小時。用去離子水洗滌負載汞離子后的D72型強酸性陽離子交換樹脂，直至洗滌后的溶液中不含汞離子(用雙硫腙水相分光光度法檢測)，然后將樹脂置于20％(w/v)的硫酸溶液中保存備用。