[發明專利]一種四氫糠醇氫解制1;5-戊二醇的催化劑及制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201710177295.3
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN108620127B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 胡江林;劉運海;黎源;姜慶梅;宋延方;楊洋;陳長生;丁可;曾偉;楊恒東;王坤;華衛琦
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07C29/132;C07C31/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種四氫糠醇氫解制備1,5?戊二醇的方法。采用的催化劑是由含氮配體功能化的有機高分子或無機雜化材料載體負載貴金屬、助劑制備而成。該催化劑用于四氫糠醇氫解制備1,5?戊二醇時，反應活性好、選擇性高，助劑與載體中的含氮配體通過配位作用被束縛在催化劑上，從而明顯降低助劑的流失，使得催化劑具有很高的穩定性，多次套用或長時間連續壽命考察性能無明顯變化，大大降低了整個工藝生產成本。

技術領域

本發明涉及催化劑技術、有機合成領域，更具體的涉及一種含氮配體功能化的載體負載催化劑的制備以及利用生物質衍生物四氫糠醇氫解制備1,5-戊二醇的方法。

背景技術

1,5-戊二醇是一種具有奇數碳原子的二元伯醇，其主要用于生產聚酯多元醇以及合成潤滑劑所用酯類、聚氨酯泡沫塑料和彈性體增塑劑、飽和/不飽和聚酯樹脂、粉末涂料、油墨、香料等。

專利CN1565728報道了用戊二酸二甲酯為原料，銅鋅鋁催化劑作用下加氫反應制取1,5-戊二醇。專利CN102320923通過對混二酸二甲酯精制分離出丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯和己二酸二甲酯，然后戊二酸二甲酯與氫氣在加氫反應器內加氫制備1,5-戊二醇粗品，將所述粗品分別經脫色并過濾后得到產品1,5-戊二醇。該方法中戊二酸二甲酯主要來源于己二酸制備中副產戊二酸酯化，不僅受限于己二酸產業，來源短缺，還需要經過精餾純化、加氫、再分離精制等多個過程，流程較長。

專利CN101225022和CN101270032分別報道了用負載型Ni和Ru催化劑催化戊二醛加氫制取1,5-戊二醇。戊二醛目前是通過乙烯醚和丙烯醛進行催化縮合反應，再經水解得到的。乙烯醚非常不穩定，極易爆炸，安全風險高。另外，原料戊二醛資源不豐富且價格高。

生物質衍生物糠醛可由玉米芯和甘蔗渣等農作物廢料制取，在我國華北及山東一帶被大量生產，具有來源廣泛、儲量大等優勢，以糠醛及其衍生物為原料合成各種化學品成本低且更為綠色環保，受到了越來越多的關注。近年來，采用便宜的糠醛及其衍生物糠醇、四氫糠醇通過催化氫解制備1,5-戊二醇的路線得到了較多的研究，具體如下：

1)糠醛經初步加氫得到糠醇，然后在高溫高壓條件下(175℃、10-15MPa)，使用亞鉻酸銅催化加氫得到1,5-戊二醇，該反應對1,5-戊二醇收率較低約30％(J.Am.Chem.Soc.,1931,53,1091)；盧冠忠研究小組成功開發了以糠醛為原料，通過在溫和條件下(140℃、1.5MPa)，使用Pt/Co₂AlO₄催化加氫，反應24h后,1,5-戊二醇收率低于40％，副產物繁雜(Chem.Comm.,2011,47,3924-3926和CN102134180)。專利CN102872897公開了采用氫型超穩Y分子篩(H-USY)負載Pt催化劑，助劑為鹽酸，120℃、1.5MPa條件下反應24h后，1,5-戊二醇收率可達82.6％，但催化劑活性仍不夠高，且存在鹽酸導致腐蝕嚴重的問題。