[發明專利]用于制備α,β?不飽和醇的鈷基催化劑及制法與用途

在審

• 申請號: 201710468862.0
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN107233886A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 黃朋勉;王篤政;謝建新;王川民;鄭曉斌
• 申請（專利權）人: 連云港篤翔化工有限公司
• 主分類號: B01J23/75
• 分類號: B01J23/75;B01J23/755;B01J23/83;B01J35/10;C07C29/141;C07C33/32
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所32255
• 代理人: 劉喜蓮

技術領域

本發明涉及一種催化劑，特別是一種用于α,β-不飽和羰基結構選擇性加氫制備α,β-不飽和醇的催化劑，本發明還涉及該制備催化劑及應用。

技術背景

肉桂醛作為重要的精細化工產品是我國桂皮油和錫蘭桂油的主要成分，我國肉桂油產量居世界首位，但是大部分均以初級品供應市場，價值較低。因此，積極開發肉桂醛高附加值的下游產品具有重要的意義。肉桂醇具有溫柔甜蜜、持久而令人愉快的風信子幽雅香氣，廣泛應用于香精香料、化妝品、食品和藥物合成中。將肉桂醛選擇性加氫為肉桂醇是提高肉桂醛附加值的可行途徑。

肉桂醛是α,β-不飽和醛結構的典型代表。由α,β-不飽和醛選擇性加氫制備α,β-不飽和醇是一個基本的有機合成反應,然而由于C=C雙鍵比C=O雙鍵更容易被還原，因此將α,β-不飽和醛選擇性制備α,β-不飽和醇是化學合成和催化領域中的一項挑戰性課題。因此將肉桂醛選擇性加氫制備肉桂醇的研究不僅對充分利用我國天然資源優勢，促使地方經濟建設具有重要的現實意義，也對豐富控制性加氫反應的研究具有重要的理論意義。目前，文獻報道的肉桂醛加氫制備肉桂醇有化學還原法、選擇性均相催化加氫法和選擇性非均想催化加氫法。其中非均想選擇性催化加氫法具有高轉化率、高選擇性、催化劑易回收和環境友好等優點，是制備肉桂醇有發展前景的方法。如很溫和條件下，在Pt/海泡石等催化劑上，肉桂醛制備肉桂醇的選擇性可達92％。研究表明助催化劑對提高催化劑效果明顯，李濤等發現Sn對催化劑Pt/SiO₂的修飾效果非常顯著，加Sn后，肉桂醛的轉化率及肉桂醇的選擇性提高顯著。然而這些研究的主催化劑均為貴重金屬，存在催化劑價格昂貴的不住。另外其催化劑載體也多為氧化鋁，分子篩等，而具有高吸附性、流變性和催化性的海泡石在該領域研究報道很少。

發明內容

本發明的目的針對現有技術的不足，提供一種新的用于α,β-不飽和醛選擇性加氫制備α,β-不飽和醇的鈷基催化劑，該催化劑具有高的醛轉化率的同時仍然保持很高的醇選擇性。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供了前述鈷基催化劑的制備方法。

本發明所要解決的再一個技術問題是提供了前述鈷基催化劑的用途。

本發明所要解決的技術問題是通過以下的技術方案來實現的。本發明是一種用于α,β-不飽和醛選擇性加氫制備α,β-不飽和醇的鈷基催化劑，其特點是于：該催化劑由活性組分、助催化劑和載體構成，活性組分為鈷，以重量計算，鈷在催化劑中含量為4％wt～20％wt，助催化劑M與鈷的摩爾數比值為0.01～0.15，載體為海泡石；助催化劑M為元素周期表中過渡金屬元素中的一種。

本發明所述的鈷基催化劑，其進一步優選的技術方案或者技術特征是：

1、選用高純度海泡石為催化劑載體，海泡石最高溫度：600℃－1200℃；2% 溶液pH 為：6.5－9.0。

2、催化劑使用前經500K～1023K氫氣中還原2～10小時。

3、助催化劑M為Fe、Ni、La、Ce、Er、Y、Cu、Ni或其氧化物中的一種。

4、載體海泡石的優選粒度為180～250目，比表面積優選為320～550m²/g。

5、鈷在催化劑中含量優選為6－15％wt。

本發明還公開了一種如以上任何一項技術方案所述的鈷基催化劑的制備方法，其特點是：海泡石經過酸堿洗滌純化處理，用分步浸漬法，先將主催化劑浸漬在載體上，然后在浸漬助催化劑，經過干燥焙燒得到催化劑。焙燒溫度優選為573K～1173K。Co的原料可以為Co(NO₃)₂，助劑的原料可以為硝酸鹽。

本發明所述鈷基催化劑可以在α,β-不飽和醛選擇性加氫制備α,β-不飽和醇反應中作為催化劑的用途。所述的α,β-不飽和醛優選為肉桂醛，所述的α,β-不飽和醇優選為肉桂醇。肉桂醛選擇性加氫制備肉桂醇的反應可以在有機極性溶劑中進行，所述催化劑的用量優選為0.1g～0.5g催化劑/100g α,β-不飽和醛，反應時間優選為1～6小時。

本發明中，海泡石為層一鏈過渡型結構，沿C軸方向有一系列孔道，故具有大的比表面積和孔容量，具有較強的吸附力和分子篩功能。

本發明催化劑以海泡石為載體，以Co為主催化劑，第八族金屬為助催化劑的催化劑。本發明催化劑具有成本低廉、α,β-不飽和醛選擇加氫制備α,β-不飽和醇高選擇性的優勢。同時該催化劑還具有高的醛轉化率的同時仍然保持很高的醇選擇性。