[發明專利]一種在CO2

有效

• 申請號: 201711221473.4
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN109836313B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 劉菲;劉巧云;喬波濤;王愛琴;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C45/00
• 分類號: C07C45/00;C07C45/59;C07C49/17;B01J23/46
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

本發明涉及一種在CO₂/H₂O體系中糠醛(或糠醇)制備3?乙酰丙醇的方法。以CO₂/H₂O形成的原位酸體系作為介質，在雙功能催化體系催化作用下，一步將糠醛(或糠醇)轉化為3?乙酰丙醇。催化劑為負載型釕基催化劑,Ru含量為催化劑總質量的0.1?10wt％。本發明通過調變CO₂/H₂體積比，在最佳反應條件下，3?乙酰丙醇的收率可達到84％以上。本發明具有原料廉價易得、操作簡單、可循環使用、回收簡便等顯著優點。

技術領域

本發明涉及3-乙酰丙醇合成領域，具體涉及一種在CO₂/H₂O體系中糠醛(或糠醇)制備3-乙酰丙醇的方法。

背景技術

糠醛(糠醇)是重要的生物質基平臺化合物之一，也是目前唯一可以完全從農林廢棄物提煉獲得的重要工業原料。由于糠醛其自身化學性質十分活潑，可以通過氧化、加氫、氯化、酯化和縮合等反應衍生出眾多高附加值化學品。而C5-酮基化合物作為非常重要且常見的有機化合物,可用于藥物合成中間體。

3-乙酰丙醇，一類重要的醫藥中間體和有機合成中間體，可以用于抗瘧藥以及維生素B的合成。目前，3-乙酰丙醇的合成主要通過二元醇的選擇性氧化或者炔烴水化實現。目前，采用金、釕、鉑等金屬配合物為催化劑通過炔烴水化獲得3-乙酰丙醇居多(ACSCatal.,2016,6,7363-7376；Chemistry 2014,20,1918-1930；Eur.J. Inorg.Chem.,2004,2004,810-817；Organometallics 2013,32, 2814-2826；Dalton Trans 2010,39,10601-10607.)，但催化劑難回收、反應底物濃度低，并且原料炔烴價格昂貴等缺點影響其在工業上大范圍應用。

因此，利用來源廣闊、價格低廉的原材料，開發一條環境友好的合成工藝路線用于生產C5-酮基化合物顯得尤為重要。

發明內容

本發明的目的在于提供一種在CO₂/H₂O體系原位酸催化加氫制備3- 乙酰丙醇的方法。

為實現上述目的,本發明采用以下技術方案:

一種在CO₂/H₂O體系加氫糠醛或糠醇制備3-乙酰丙醇的方法,具體為以糠醛或糠醇為反應原料,以CO₂/H₂O形成的原位酸體系作為反應介質，加入負載型釕催化劑，在密閉間歇式攪拌反應釜內，于水中進行酸催化加氫反應，反應溫度≥30℃，反應時間≥0.5h,二氧化碳和氫氣總壓力為0.6-8Mpa,二氧化碳和氫氣壓力比為1:1-5:1，制備3-乙酰丙醇。

所述催化劑為負載型釕基催化劑，其中Ru含量為催化劑總質量的 0.1～10wt％；催化劑的質量濃度為0.001-10％；糠醛(或糠醇)的質量濃度為0.1-20％。

優選的催化劑的質量濃度為0.1-1％，糠醛(或糠醇)的質量濃度為1-5％。

所述負載型釕基催化劑載體為活性炭、介孔碳(CMK-3)中的一種載體或兩種的復合載體，活性組分Ru的負載量為1％-5％。

反應溫度為30-80℃；反應時間為2-48h；CO2壓力為0.5-5MPa；氫氣壓力為0.1-3MPa；二氧化碳和氫氣壓力比為1:1-5:1；二氧化碳和氫氣總壓力0.6-8MPa。

優選的反應溫度為40-60℃；反應時間為16-36h；二氧化碳和氫氣總壓力2-6MPa。

與現有技術相比，本發明具有的優點在于：