[發(fā)明專利]一種金基催化劑催化氧化醛生成酯的應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910578732.1 | 申請日： | 2019-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN110180541B | 公開（公告）日： | 2021-04-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃家輝;呂強 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所 |
| 主分類號： | B01J23/66 | 分類號： | B01J23/66;B01J23/89;B01J27/232;C07D307/68;C07C69/78;C07C67/00;C07C69/614;C07C69/612 |
| 代理公司： | 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212 | 代理人： | 毛薇;李馨 |
| 地址： | 116000 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 催化劑 催化 氧化 生成 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種金基催化劑氧化醛生產(chǎn)酯的方法，以小分子醇類和不飽和芳香醛或呋喃醛為原料，在含有金屬Au活性成分催化劑的作用下，通入分子氧氧化醛類物質(zhì)到酯；所述方法反應(yīng)體系中不存在堿或者溴或者硫酸、而且催化劑的活性高使得醇醛比大大降低，同時具有提高轉(zhuǎn)化率、選擇性和降低成本的特點。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及催化氧化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種醛氧化酯化的方法。
背景技術(shù)
酯類化合物是一種重要的化工和有機(jī)合成中間體，傳統(tǒng)的合成方法是首先由醛或醇氧化制備酸或酸的衍生物，再與醇進(jìn)行酯化得到。芳香酯中苯甲酸酯類及其與酸形成的鹽具有強抗胰蛋白酶活性、強抗凝血酶活性以及強抗凝血活性，同時低毒，可用作治療胰腺類及播散性血管內(nèi)凝血(DIC)的藥劑；還可以用于增塑劑。呋喃醛中5-羥甲基糠醛(5-HMF)是一種重要的化工原料，作為一種呋喃結(jié)構(gòu)化合物，5-羥甲基糠醛可以通過加氫、酯化、鹵化、聚合、氧化還原等反應(yīng)轉(zhuǎn)化為燃料、高分子材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等眾多高附加值產(chǎn)品。其催化氧化產(chǎn)物呋喃-2,5-二甲酸二甲酯可用于制備生物基聚酯，該生物基聚酯具有與對苯二甲酸乙二酯、對苯二甲酸丁二酯以及聚對苯二酸丙二醇酯等聚酯材料同樣優(yōu)良的性能，而且具有資源可再生、可降解等特點，可作為生產(chǎn)可降解塑料的原料，工業(yè)應(yīng)用范圍廣泛，有巨大的市場潛力。
苯甲酸酯的工業(yè)生產(chǎn)由苯甲酸在硫酸存在下與醇進(jìn)行酯化反應(yīng)而制得。將苯甲酸與醇混合，再加入濃硫酸，加熱并回流制得。反應(yīng)過程中存在酸液、對反應(yīng)設(shè)備和后續(xù)精餾的設(shè)備要求苛刻，環(huán)境不友好等問題。
5-HMF由一個呋喃環(huán)、一個醛基及一個羥基組成，5-HMF的氧化過程是醛基和羥基共同氧化的過程，因此其產(chǎn)物除了(FDMC)還存在多種副產(chǎn)物，還主要包括5-羥甲基糠酸甲酯(HMMF)、2,5-呋喃二甲醛(DFF)、5-醛基糠酸甲酯(FFMC)等。現(xiàn)有研究表明，現(xiàn)有5-HMF氧化酯化的技術(shù)體系中由于催化劑的活性不高需要添加堿或者溴作為引發(fā)劑，并配以較高反應(yīng)壓力和反應(yīng)溫度的以達(dá)到醛的高效轉(zhuǎn)化，這樣就不可避免的帶來了產(chǎn)品分離和設(shè)備腐蝕等問題，而且反應(yīng)條件苛刻、收率低等缺點，大大制約了呋喃-2,5-二甲酸二甲酯在生物降解材料方向的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種金基負(fù)載型催化劑，在制備芳香酯和呋喃酯中，能夠保證芳香酯和呋喃酯選擇性的同時又可以大大提高芳香醛和呋喃醛的轉(zhuǎn)化率。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明提供一種金基催化劑在醛氧化成酯中的應(yīng)用，所述金基催化劑包括活性中心和載體；所述活性中心包括金和稀土金屬。
基于以上技術(shù)方案，優(yōu)選的，所述金基催化劑采用金溶膠固載法制成，催化劑包括活性中心和載體；所述活性中心包括金和稀土金屬。
作為優(yōu)選方案，所述催化劑活性中心包括金和一種稀土金屬；催化劑中金的負(fù)載量為0.02-2wt％，稀土金屬的負(fù)載量為0.1-3wt％。
進(jìn)一步的，所述稀土金屬為鈧(Sc)、釔(Y)、鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)中的一種。
進(jìn)一步的，所述載體為Al2O3、TiO2、SiO2、Fe3O4、ZrO2、SiO2-Al2O3、CaCO3、碳材料、分子篩材料中的一種。
進(jìn)一步的，所述金基催化劑采用以下方法制成：
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