[發(fā)明專利]一種制備丙酮酸酯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610489910.X
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN106111173B
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王焱良;李功柱;荊元杰
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門市凈屋環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: C07C69/716
• 分類號: C07C69/716;B01J27/22;B01J27/198;B01J27/185;B01J27/18;C07C67/313
• 代理公司: 廈門龍格專利事務(wù)所(普通合伙)35207
• 代理人: 鐘毅虹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及丙酮酸酯的制備，具體涉及一種用于由乳酸酯制備丙酮酸酯的催化劑及制備丙酮酸酯的方法。

背景技術(shù)

丙酮酸酯是一種重要的精細(xì)化學(xué)品和化工中間體，廣泛用于醫(yī)藥、食品、農(nóng)藥、化妝品等行業(yè)。

目前合成丙酮酸酯的路線有多種，比如酒石酸酯轉(zhuǎn)化法，該方法制備丙酮酸酯的收率低，成本高，且環(huán)境污染嚴(yán)重。通過乳酸酯氧化制備丙酮酸酯是最直接有效的途徑，乳酸酯制備丙酮酸酯的方法主要有乳酸酯氣相氧化法和乳酸酯液相氧化法；其中，乳酸酯氣相氧化法的反應(yīng)溫度較高、對設(shè)備的要求高、生產(chǎn)成本高；乳酸酯液相氧化法主要采用高錳酸鉀等氧化劑進(jìn)行氧化，該方法污染嚴(yán)重，氧化效率低。有報道采用負(fù)載型貴金屬催化劑，氧氣為氧化劑，水為溶劑，乳酸酯催化氧化制備丙酮酸酯，該方法采用貴金屬催化劑，成本高，且催化劑制備工藝復(fù)雜，周期長。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種催化乳酸酯制備丙酮酸酯的方法，該方法以空氣或氧氣為氧源，可在常壓條件下進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，且無需溶劑或在水溶劑中反應(yīng)，該反應(yīng)為多相催化反應(yīng)，催化劑可回收再利用。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于由乳酸酯制備丙酮酸酯的催化劑，所述催化劑選自碳化鐵、碳化鋯、碳化釩、磷酸鐵、磷酸氧銅、磷酸氧鋯、磷酸氧釩中的一種或兩種以上。

所述催化劑可為負(fù)載型催化劑，所述負(fù)載型催化劑的載體選自SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、分子篩、高嶺土、活性炭、碳納米管、石墨烯中的一種或兩種以上。

一種使用如上述所述的一種用于由乳酸酯制備丙酮酸酯的催化劑制備丙酮酸酯的方法：該方法以分子氧為氧化劑，在所述催化劑的作用下，由乳酸酯為原料經(jīng)過催化氧化反應(yīng)制備丙酮酸酯。

進(jìn)一步地，所述催化劑的用量為原料乳酸酯的0.001-20.0mol％。

進(jìn)一步地，所述原料乳酸酯選自乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸異丙酯、乳酸丁酯、乳酸異丁酯、乳酸仲丁酯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所用氧化劑為空氣或氧氣，供氧方式為常壓鼓泡。

進(jìn)一步地，所用氧化劑為空氣或氧氣，供氧方式為高壓供壓，壓力值為0.01-5MPa。

進(jìn)一步地，所述制備丙酮酸酯的方法無需溶劑或在水溶劑中進(jìn)行。

進(jìn)一步地，所述常壓鼓泡中空氣或氧氣的流速為0.01-1000升/立方米物料/分鐘。

進(jìn)一步地，所述制備丙酮酸酯的反應(yīng)溫度為50-200℃。

本發(fā)明所述技術(shù)方案相對于現(xiàn)有技術(shù)，取得的有益效果是：

(1)本發(fā)明采用的催化劑為廉價的非貴金屬催化劑，成本較低，且該反應(yīng)可在常壓條件下進(jìn)行，對反應(yīng)設(shè)備的要求比較低，另一方面，以氧氣或空氣為氧化劑，反應(yīng)條件溫和，且產(chǎn)物收率高。

(2)本發(fā)明所述乳酸酯制備丙酮酸酯的反應(yīng)為多相催化反應(yīng)，催化劑可再次回收利用，此外，該催化反應(yīng)不需溶劑或以水為溶劑，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)生的廢物少，節(jié)能環(huán)保。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明所述的一種用于由乳酸酯制備丙酮酸酯的催化劑，所述催化劑選自碳化鐵、碳化鋯、碳化釩、磷酸鐵、磷酸氧銅、磷酸氧鋯、磷酸氧釩中的一種或兩種以上。

所述催化劑可為負(fù)載型催化劑，所述負(fù)載型催化劑的載體選自SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、分子篩、高嶺土、活性炭、碳納米管、石墨烯中的一種或兩種以上。

本發(fā)明所述的負(fù)載型催化劑，載體選自SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、分子篩、高嶺土、活性炭、碳納米管、石墨烯中的一種或兩種以上，該負(fù)載型催化劑的制備方法為研磨法或球磨法，催化劑負(fù)載量為5-15％。