[發明專利]一種催化劑的制備方法及其在楊梅醛合成中的應用

有效

• 申請號: 202011216965.6
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112354534B
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 于磊;方文娟;董菁;張永振;鄭兵;張昊
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J23/26
• 分類號: B01J23/26;B01J23/755;B01J33/00;B01J37/02;B01J37/08;C07D301/02;C07D303/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種催化劑的制備方法及其在楊梅醛合成中的應用。所述催化劑包含兩部分，即發揮催化作用的內層催化中心與發揮保護作用的外層保護層。本發明所述的催化劑適用于催化活性中心易受外界環境影響失活的反應，尤其適用于楊梅醛的合成反應。借助于本發明所述方法，可以大幅度提高催化劑對環境的耐受性，降低反應對外界環境以及設備的苛刻要求，提高催化劑的反應活性與穩定性。

技術領域

本發明屬于催化劑領域，具體涉及一種催化劑的制備方法及其在楊梅醛合成中的應用。

發明背景

楊梅醛，又名十六醛、草莓醛、β-苯基環氧丁酸乙酯，是一種無色至淺黃色的液體，具有清甜似草莓、楊梅的果香，主要用以配制草莓、櫻桃、蘋果味等食用型香精，也可用于風信子、紫丁香、玫瑰型等花香型香精和唇膏香精的配制，是一款十分重要的香料產品。

文獻《氫化鈉作縮合劑合成楊梅醛》提及可用氫鈉作為催化劑，催化苯乙酮與一氯乙酸乙酯合成楊梅醛，收率達到65％。

文獻《以Darzens反應合成楊梅醛的初步探討》提及用乙醇鈉作為縮合催化劑，催化苯乙酮與一氯乙酸乙酯來合成楊梅醛，最高收率為81％。

通過對各類文獻的分析，我們發現現有技術對楊梅醛的合成主要采用Darzens反應制備，反應所用催化劑多為醇鈉、氫鈉、氨基鈉等超強堿催化劑，而眾所周知的是，超強堿催化劑極其容易被水分毒化，進而導致催化劑的失活，因此整個反應體系對于水分有十分的苛刻的要求，這就導致生產的不穩定性以及操作復雜性的提升。

因此，需要開發一種新型的催化體系，提高反應體系對于環境的容忍度，解決易受環境影響的合成反應，特別是楊梅醛合成過程對于環境的苛刻要求，使反應可以平穩高效的進行。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明提供一種催化劑制備方法，該方法制備的催化劑適用于催化活性中心易受外界環境影響失活的反應，尤其適用于楊梅醛的合成反應。借助于本發明所述方法，可以大幅度提高催化劑對環境的耐受性，降低反應對外界環境以及設備的苛刻要求，提高催化劑的反應活性與穩定性。

為達到上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種催化劑的制備方法，所述方法包含如下步驟：

S1：將助劑中心負載到載體上，得到催化劑前體A；

S2：將催化活性中心負載到催化劑前體A上，得到催化劑前體B；

S3：在催化劑前體B外表面包覆保護層。

上述方案所獲催化劑的催化原理如下，以制備楊梅醛為例：

a.本發明通過引入助劑中心，對氯乙酸乙酯分子中的Cl產生捕捉吸引作用，使C-Cl鍵乃至α位的C-H中的電子對向助劑中心偏移，弱化氯乙酸乙酯α位C-H鍵強度，使其更加容易斷裂，加快碳負離子的生成速率，從而加快反應速率。

b.同時，通過引入助劑中心，降低了氯乙酸乙酯α位的C-H鍵的強度，使其更加容易失去質子，從而降低反應對催化劑堿性強度的要求，使反應得以在非超強堿催化下進行。

c.進一步地，通過引入疏水保護層，將催化劑內部的堿金屬活性中心與水分隔絕，避免酯類底物或產物在有水存在堿性環境中發生水解，提高反應的選擇性。

本發明中，所述S1中助劑中心為VIB族、VIIB族和VIII族元素中的一種或多種，優選為Cr、Mn和Ni中的一種或多種，更優選為Cr。

本發明中，所述S1中助劑中心用量為載體用量的1.0wt％～5.0wt％，優選為2.0wt％～3.0wt％。

本發明中，所述S1中助劑中心的負載方法為原子摻雜法。