[發明專利]氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物作為催化劑的應用

有效

• 申請號: 201810634098.4
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108704665B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 鄭超;李小寶;鄭彩娟;陳光英;王玉婷;徐楊蕊;魏俊杰
• 申請（專利權）人: 海南師范大學
• 主分類號: B01J31/22
• 分類號: B01J31/22;C07C29/132;C07C31/125;C07C33/22
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚;付靜

本發明涉及氯化三(2,2'?聯吡啶)釕(II)六水合物在脂肪羧酸脫羧制備脂肪醇中作為催化劑的應用。本發明的應用具有良好的化學選擇性和廣泛的、易獲取的物料來源。本發明避免了傳統熱化學方法轉化脂肪羧酸的高溫高壓等高能耗及反應條件苛刻的弱點，反應過程簡便易操作，避免了重復提取，而且無需額外通入高純氫氣，極大地降低了反應能耗和原料消耗，且更加綠色環保，對環境污染小，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及能源化工技術領域，特別是涉及氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物在脂肪羧酸脫羧制備脂肪醇中作為催化劑的應用。

背景技術

隨著化石資源的快速消耗，對可再生清潔能源的開發和利用越來越受到關注。生物質能重要的可再生能源，更是唯一的可再生有機碳源，能夠提供豐富的有機碳資源。生物質能是能轉化為液體燃料的唯一來源，是化石燃料的替代品。羧酸是一類重要的生物質平臺分子，具有自然界廣泛、性質穩定、毒性低等特性。羧酸通過脫羧可以提供一種將脂肪羧酸轉化為脂肪醇的途徑。目前的脫羧方法仍然面臨很多問題：一是它們基本需要外加氫源或還原劑；二是脫羧技術需要高溫和高壓等高能耗條件；三是反應過程復雜不易實現。因此，利用高效催化的方式將脂肪羧酸轉化為更有利用價值的醇類對緩解能源危機具有重要意義。

氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物([Ru(bpy)₃]²⁺)是一種新型光敏劑，其具有水溶性好，化學、電化學和光化學性能穩定，氧化還原可逆，發光效率高，應用pH范圍寬，可電化學再生，激發態壽命長等特點。目前尚未有氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物作為催化劑用于脂肪酸制備脂肪醇的報道。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是針對現有技術不足，提供氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物在脂肪羧酸脫羧制備脂肪醇中作為催化劑的應用。本發明可采用可再生的原料即由動植物油脂水解所得脂肪酸作為反應原料，首先將脂肪族羧酸轉化為脂肪族類N-(酰基氧基)鄰苯二甲酰亞胺，隨后在還原劑和催化劑氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物作用下快速催化脫羧獲得脂肪醇。其反應條件溫和，所需添加的化學試劑少、反應過程簡單、可利用生物質資源，具有低能耗性、可再生性、可持續性、原料總量豐富和分布廣泛等特點，具有較大的應用前景。

本發明采用的一個技術方案是氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物在脂肪羧酸脫羧制備脂肪醇中作為催化劑的應用，包括：

a)提供至少一種脂肪羧酸，加入N-(羥基)鄰苯二甲酰亞胺，4-二甲氨基吡啶，二氯甲烷混合均勻，隨后加入二環己基碳二亞胺，反應完成后，清洗提純得到至少一種脂肪族類N-(酰基氧基)鄰苯二甲酰亞胺；

b)將步驟a中得到的至少一種脂肪族類N-(酰基氧基)鄰苯二甲酰亞胺溶解于溶劑N,N-二甲基甲酰胺，加入還原劑2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基和1,4-二氫-2,6-二甲基-3,5-吡啶二羧酸二乙酯，混合均勻；在氯化三(2,2’-聯吡啶)釕(II)六水合物存在下，將脂肪羧酸進行催化脫羧反應轉化為至少一種脂肪族類N-(氧基)2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基；

c)加入還原劑和有機溶劑，將步驟b中至少一種脂肪族類N-(氧基)2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧自由基轉化為至少一種脂肪醇。

步驟a：

為提供步驟a中的一種脂肪羧酸，其包括飽和脂肪羧酸和不飽和脂肪羧酸。合適的脂肪酸為優選具有4-40個，更優選6-30個，特別是10-28個碳原子的飽和或單-或多-不飽和脂肪酸。實例包括苯甲酸、4-聯苯甲酸、正壬酸、正癸酸、正十一烷酸、正十三烷酸、肉豆寇酸、十五烷酸、棕櫚酸、十七烷酸、十九烷酸、花生酸、山萮酸、二十四烷酸、蠟酸、三十烷酸、棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、硬脂酸、桐酸等。