[發(fā)明專利]用于生產(chǎn)烯屬不飽和羧酸或者羧酸酯的催化劑和生產(chǎn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880073462.2
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN111344059A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞當(dāng)·卡倫;大衛(wèi)·威廉·約翰遜;伊恩·安德魯·約克
• 申請（專利權(quán)）人: 盧塞特英國國際有限公司
• 主分類號: B01J21/08
• 分類號: B01J21/08;B01J21/06;B01J23/04;B01J31/02;B01J37/02;B01J37/08;B01J35/02;C07C67/313;C07C51/353
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 劉培培

一種催化劑具有改性的二氧化硅載體并且包括改性金屬鋯和/或鉿和改性的載體上的催化金屬。催化劑的改性金屬的至少一部分，典型地至少25％以共有至多2個改性金屬原子的基團(tuán)形式存在。基團(tuán)可以源自單體和/或二聚體陽離子源。一種生產(chǎn)方法：提供具有孤立硅醇基的二氧化硅載體，可選地處理載體以提供含量2.5基團(tuán)/nm²的孤立硅醇基(?SiOH)；使可選地處理的二氧化硅載體與單體鋯或鉿改性金屬化合物接觸，以實(shí)現(xiàn)到載體上的吸附；可選地在準(zhǔn)備用于催化劑浸漬時，用足以將吸附在表面上的單體鋯或鉿化合物轉(zhuǎn)化為鋯或鉿的氧化物或氫氧化物的時間和溫度來煅燒改性的載體。一種生產(chǎn)烯屬不飽和羧酸或酯，典型地α,β?烯屬不飽和羧酸或酯的方法，包括步驟：在催化劑的存在下，并且可選地在醇的存在下，使甲醛或適宜的甲醛來源與羧酸或酯接觸，其中，使用所述催化劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種改性的二氧化硅催化劑載體、一種含有改性的二氧化硅載體的催化劑和一種生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法用于在此種催化劑的存在下，通過使羧酸或者羧酸酯與甲醛或者甲醛來源(例如二甲醇縮甲醛)縮合，特別是在此種改性的二氧化硅固載催化金屬的催化劑的存在下，通過使丙酸或者丙酸的烷基酯(例如丙酸甲酯)與甲醛或者甲醛來源縮合，來生產(chǎn)烯屬不飽和羧酸或羧酸酯，特別是α，β-不飽和羧酸或羧酸酯，更特別地是丙烯酸或者丙烯酸酯，例如(烷基)丙烯酸或者烷基(烷基)丙烯酸酯，特別是(甲基)丙烯酸或者烷基(甲基)丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸(MA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)。因此，本發(fā)明特別涉及甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸甲酯(MMA)的生產(chǎn)。

背景技術(shù)

如上文所提及的，可以通過羧酸或羧酸酯的反應(yīng)來制備此種不飽和酸或者酯，并且適宜地，羧酸或羧酸酯是烷酸(或者烷酸酯)，該烷酸(或者烷酸酯)的通式為R³-CH₂-COOR⁴，其中，R³和R⁴各自獨(dú)立地為本領(lǐng)域已知的丙烯酸化合物的適宜的取代基，例如氫或者烷基，尤其是低級烷基，例如含有1-4個碳原子的烷基。因此，舉例來說，可以通過丙酸或者對應(yīng)的烷基酯(例如丙酸甲酯)與作為亞甲基源的甲醛的催化反應(yīng)來制備甲基丙烯酸或者甲基丙烯酸的烷基酯，尤其是甲基丙烯酸甲酯，所述催化反應(yīng)依據(jù)以下反應(yīng)順序1：

R³-CH₂–COOR⁴+HCHO-------R³-CH(CH₂OH)–COOR⁴

和

R³-CH(CH₂OH)–COOR⁴------R³-C(:CH₂)–COOR⁴+H₂O

序列1

反應(yīng)順序1的一個示例是反應(yīng)順序2：

CH₃-CH₂–COOR⁴+HCHO-------CH₃-CH(CH₂OH)–COOR⁴

CH₃-CH(CH₂OH)–COOR⁴------CH₃-C(:CH₂)–COOR⁴+H₂O

序列2

典型地，在升高的溫度下(通常在250℃-400℃的范圍內(nèi))，使用酸/堿催化劑來使上述反應(yīng)順序發(fā)生。當(dāng)所需的產(chǎn)品是酯時，典型地，在相關(guān)的醇的存在下發(fā)生反應(yīng)，以最低限度地經(jīng)由酯的水解形成相應(yīng)的酸。此外，為了方便起見，通常希望引入甲醛與甲醇的復(fù)合物形式的甲醛。因此，對于甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)，向催化劑提供的反應(yīng)混合物通常將由丙酸甲酯、甲醇、甲醛和水組成。