[發明專利]一種2;3-二氫呋喃合成銅基催化劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201710845498.5
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107626310B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 丁國強;鄭洪巖;李顯清;高曉慶;朱玉雷;楊勇;李永旺
• 申請（專利權）人: 中科合成油技術有限公司
• 主分類號: B01J23/72
• 分類號: B01J23/72;C07D307/28
• 代理公司: 11245 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 關暢;王春霞

本發明公開了一種2,3?二氫呋喃合成銅基催化劑及其制備方法與應用。催化1,4?丁二醇制備2,3?二氫呋喃的銅基催化劑CuO/SiO₂?Al₂O₃由下述組分組成：CuO、SiO₂和Al₂O₃；各組分的質量百分配比：CuO 40～60％；SiO₂ 10～40％；Al₂O₃ 10～40％。本發明銅基催化劑CuO/SiO₂?Al₂O₃在催化1,4?丁二醇制備2,3?二氫呋喃的反應中具有脫氫?脫水雙功能：脫氫功能組分為CuO，脫水功能組分為SiO₂?Al₂O₃。該催化劑脫氫能力與脫水能力匹配合理，2,3?二氫呋喃選擇性高。催化反應的原料轉化率可高達100％，目標產物選擇性高于85％。本發明脫氫?脫水雙功能CuO/SiO₂?Al₂O₃催化劑可直接與原料混合使用，無需離線預還原，簡化了工藝流程。與現有方法相比，本發明脫氫?脫水雙功能CuO/SiO₂?Al₂O₃催化劑價格低廉。而且該催化劑脫氫和脫水能力高，并且匹配合理可實現高選擇性制備2,3?二氫呋喃。

技術領域

本發明涉及一種2,3-二氫呋喃合成銅基催化劑及其制備方法與應用，屬于催化劑制備技術領域。

背景技術

2,3-二氫呋喃(2,3-Dihydrofuran，簡稱：2,3-DHF)，分子式：C₄H₆O，分子量：70.1，沸點：54.5℃，密度：0.91g/cm³，微溶于水。2,3-二氫呋喃是一種十分重要的醫藥中間體，性質活潑，其衍生物可制備多種醫藥化學品，例如：7-乙基色醇、異托多酸、替加氟、環丙甲醛、2-羥基四氫呋喃等。

人們研究發現1,4-丁二醇經脫氫-脫水反應可生成2,3-二氫呋喃。但目前國內外對于1,4-丁二醇脫氫-脫水合成2,3-二氫呋喃的公開研究報道相對較少。Ludmila Leite等開發了系列鈷基催化劑，進行液相脫氫-脫水反應制備2,3-二氫呋喃，該系列催化劑鈷含量為50％左右，而且還需要加入貴金屬鈀等助還原劑，致使催化劑成本較高(AppliedCtalyst A:General 362(2009)147-154；Applied Ctalyst A:General 311(2006)86-93)；此外，鈷系催化劑難以還原，一般需要在氫氣氣氛下，且需要較高的還原溫度(250～400℃)才能還原。由于鈷系催化劑還原溫度過高，無法實現在反應釜中原位還原，需要建設配套離線還原裝置，而且還原后的催化劑在轉移至反應釜過程中，需要加入保護劑以防止其氧化。鈷系催化劑難還原的特點，致使2,3-二氫呋喃生產工藝路線長，操作復雜，生產成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種無需預還原并且價格低廉的2,3-二氫呋喃合成用銅基催化劑及其制備方法，所述銅基催化劑的成本低，能夠簡化催化還原過程，從而降低1,4-丁二醇經脫氫-脫水反應生產2,3-二氫呋喃的生產成本。

本發明所提供的催化1,4-丁二醇制備2,3-二氫呋喃的銅基催化劑CuO/SiO₂-Al₂O₃，其由下述組分組成：

CuO、SiO₂和Al₂O₃。

所述的銅基催化劑CuO/SiO₂-Al₂O₃中，各組分的質量百分配比如下：

CuO 40～60％；