[發(fā)明專(zhuān)利]一種以氧化鎂/石墨烯雜化材料為催化劑制備α-苯乙醇的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410832054.4
• 申請(qǐng)日: 2014-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104529699A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張波;鄧冰心;姜?jiǎng)︿h
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C29/145
• 分類(lèi)號(hào): C07C29/145;C07C33/22;B01J21/18
• 代理公司: 杭州浙科專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醇的制備方法，特別涉及一種以氧化鎂/石墨烯雜化材料為催化劑制備α-苯乙醇的方法。

背景技術(shù)

α-苯乙醇是芳香化合物中應(yīng)用較為廣泛的一種化合物，例如食用香料、各種玫瑰油及精油的合成，重要的藥物中間體。目前主要是從天然物中萃取、通過(guò)微生物發(fā)酵和有機(jī)合成獲得α-苯乙醇。

從天然精油中萃取，該方法原料來(lái)源有限，對(duì)精餾設(shè)備要求高。

而對(duì)于微生物發(fā)酵法生產(chǎn)天然級(jí)苯乙醇香料工藝研究，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外已成功研制出相關(guān)的工藝方法。華寶香化科技發(fā)展(上海)有限公司獲得了發(fā)明專(zhuān)利授權(quán)ZL?02137575.5,該工藝通過(guò)降解煙草中的木質(zhì)素、果膠和多酚類(lèi)化合物，生產(chǎn)苯乙醇。美國(guó)SUBBIAH?VEN公司授權(quán)專(zhuān)利US5919991，其以L(fǎng)-苯丙氨酸為原料通過(guò)微生物啤酒酵母菌Saccaromyces?cerevisiae和克魯維酵母Kluyveromyces?sinensis發(fā)酵培養(yǎng)和采用離子交換樹(shù)脂吸附分離法來(lái)制取天然級(jí)苯乙醇香料。專(zhuān)利EP1158042其以L(fǎng)-苯丙氨酸為原料，通過(guò)克魯維酵母Kluyveromyces?sinensis微生物發(fā)酵工藝生產(chǎn)天然級(jí)的苯乙醇香料。綜觀上述有關(guān)微生物發(fā)酵法生產(chǎn)天然苯乙醇香料工藝技術(shù)，可看出這種方法所采用的苯丙氨酸、氟苯丙氨酸等原料價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本高，不宜實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

目前大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)采用有機(jī)合成法以苯乙酮為原料，加氫還原制得α-苯乙醇。采用四氫化鋁鋰、硼氫化鈉或異丙醇鋁為催化劑，對(duì)苯乙酮加氫還原制備苯乙醇，但反應(yīng)條件苛刻，需在無(wú)水環(huán)境進(jìn)行，且反應(yīng)體系為均相，產(chǎn)物與還原劑，催化劑之間分離困難，產(chǎn)品的后處理比較麻煩，并且容易造成環(huán)境污染。采用多相催化加氫的方法則可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)物的有效分離。常規(guī)做法以氫氣為氫源，使用負(fù)載型貴金屬（Pt、Ru、Pd）為催化劑合成，該反應(yīng)的效率較高，但在反應(yīng)的過(guò)程中存在苯環(huán)加氫還原、側(cè)鏈斷裂等副反應(yīng)而導(dǎo)致C=O還原反應(yīng)的選擇性低，并帶來(lái)大量的已苯副產(chǎn)物，而且反應(yīng)條件較苛刻，催化劑昂貴，生產(chǎn)成本高。另外以醇作為氫源，對(duì)酮或者醛進(jìn)行加氫還原反應(yīng)制備相應(yīng)的醇，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)溫度一般是相應(yīng)醇的沸點(diǎn)，在常壓下就可以進(jìn)行。在反應(yīng)中使用的催化劑一般只對(duì)羰基進(jìn)行加成反應(yīng)，對(duì)其他不飽和基團(tuán)沒(méi)有影響，具有高選擇性，反應(yīng)后無(wú)副產(chǎn)物。例如公開(kāi)專(zhuān)利CN?102190563A描述了以MCM-41負(fù)載型鋯氧化物為催化劑制備α-苯乙醇的方法，CN?102211041A公布了一種介孔分子篩負(fù)載氧化鋯/第三主族混合氧化物催化劑合成α-苯乙醇的方法，及CN?102211045A描述了苯乙酮在MCM-41介孔分子篩負(fù)載氧化鋯/稀土金屬混合氧化物催化劑上經(jīng)氫轉(zhuǎn)移制備?α-?苯乙醇，以上三類(lèi)方法反應(yīng)條件溫和，催化劑具有高選擇性、高活性，但催化劑載體MCM-41介孔分子篩制備過(guò)程復(fù)雜，價(jià)格昂貴，載體還經(jīng)高溫焙燒除去表面活性劑而排出大量有害氣體，對(duì)環(huán)境污染較大，催化劑成本較高。CN?101530792A公布了一種負(fù)載型鋯氧化物?(ZrO₂-Mg/Al-LDO)催化劑，用于酮加氫還原制備相應(yīng)的醇類(lèi)化合物，活性較高，該類(lèi)催化劑以焙燒鎂鋁水滑石得到的鎂鋁復(fù)合氧化物Mg/Al-LDO為載體，其制備過(guò)程需經(jīng)兩次高溫焙燒，增加了催化劑制備過(guò)程的能量消耗，且氧化鋯晶粒分散均勻度受制備條件影響嚴(yán)重。?CN?101792368A描述的一種活性炭負(fù)載堿土金屬氧化物制備α-苯乙醇的方法，該方法選擇性高及反應(yīng)時(shí)間短，但催化劑需經(jīng)高溫焙燒（T=600?℃），由于活性炭在空氣中溫度高于400?℃會(huì)燃燒，故需在惰性氣體保護(hù)下焙燒，這些缺點(diǎn)均增加了催化劑制備的難度及生產(chǎn)成本，不利于大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明目的在于提供一種生產(chǎn)成本低、反應(yīng)條件溫和、活性高、選擇性高、產(chǎn)品后處理簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境友好的以氧化鎂/石墨烯雜化材料為催化劑制備α-苯乙醇的方法。

所述的一種以氧化鎂/石墨烯雜化材料為催化劑制備α-苯乙醇的方法，其特征在于制備方法如下：常壓下以苯乙酮為原料，以醇為氫源和溶劑，以氧化鎂/石墨烯雜化材料為催化劑，在45-90℃反應(yīng)溫度下反應(yīng)2-8h，反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液后精餾處理，取105-115℃的餾分，制得α-苯乙醇，所述氧化鎂/石墨烯雜化材料由氧化鎂與雜化材料組成，所述氧化鎂與石墨烯的質(zhì)量比為100：0.002-0.02，所述雜化材料內(nèi)石墨烯摻雜量為0.2-2wt%，氧化鎂/石墨烯雜化材料簡(jiǎn)稱(chēng)MgO/GO雜化材料。