[發(fā)明專利]一種催化一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的方法

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• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112794840A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 楊瑾;王勇升
• 申請（專利權）人: 合肥珝潤生物科技有限公司
• 主分類號: C07D319/12
• 分類號: C07D319/12;B01J29/44;B01J29/12;B01J29/85;B01J29/74;B01J29/22;B01J29/03;B01J29/04
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本發(fā)明涉及有機催化合成技術領域，尤其為一種催化一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的方法，包括以下步驟：在空氣氛圍下，將一縮二乙二醇、Ru催化劑體系和反應溶劑混合反應或無溶劑反應，得到對二氧環(huán)己酮，本發(fā)明通過采用催化劑Ru和分子篩載體搭配，得到了一種用于一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的分子篩負載Ru催化劑體系，其可高效催化一縮二乙二醇脫氫制備對二氧環(huán)己酮，而且本發(fā)明提供的催化劑體系具有更好的可循環(huán)性能，更加高效綠色，降低了生產(chǎn)成本，易于實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，實驗結果表明，本發(fā)明提供的催化劑體系可以循環(huán)使用10次以上，效率無明顯降低，反應產(chǎn)物對二氧環(huán)己酮的產(chǎn)率降低在5％以內。

技術領域

本發(fā)明涉及有機催化合成技術領域，尤其涉及一種催化一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的方法。

背景技術

對二氧環(huán)己酮(PDO)是一種重要的有機化學產(chǎn)品，用途廣泛，不僅可直接作為香料添加劑、防腐劑等使用，還是聚對二氧環(huán)己酮(PPDO)的合成單體。由對二氧環(huán)己酮聚合生成的聚對二氧環(huán)己酮是一種性能優(yōu)異的可生物降解材料，可用于制作外科手術縫合線、藥物緩釋材料及骨科固定材料和組織修復材料等。

傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)PDO使用有機合成方法，反應過程中工藝復雜、條件較為苛刻、毒性大、環(huán)境污染嚴重、反應目標產(chǎn)物選擇性和收率都比較低，工業(yè)生產(chǎn)可行性差。以乙二醇為原料催化合成對二氧環(huán)己酮的過程中使用催化劑較貴，反應條件苛刻，工業(yè)化成本較高。因此開發(fā)新型工藝以及開發(fā)更加高效的催化劑提高目標產(chǎn)品選擇性和收率是實現(xiàn)低成本對二氧環(huán)己酮合成的未來方向。

近年來，使用一縮二乙二醇為原料，在氧化銅和氧化鉻的混合氧化物催化劑作用下催化脫氫環(huán)化得到PDO的工藝更加受到青睞。在該反應過程中，一縮二乙二醇首先氧化脫氫轉化為相應的醛，端基醛再和端基醇發(fā)生羥醛縮合環(huán)化為2-羥基-1,4-二氧六環(huán)，2-羥基-1,4-二氧六環(huán)再在催化劑作用下發(fā)生氧化脫氫得到對二氧環(huán)己酮。最后將產(chǎn)物經(jīng)純化后可以得到高純度的PDO固體(室溫下)，該合成工藝簡潔，綠色環(huán)保，但是反應的效率只有75％,且純PDO收率僅有25％。上述方法的缺點是催化劑的活性和選擇性都比較低,使得反應的產(chǎn)率太低，經(jīng)過循環(huán)實驗也證實了催化劑的穩(wěn)定性較差。

綜上所述，本發(fā)明通過設計一種催化一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的方法來解決存在的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種催化一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種催化一縮二乙二醇制備對二氧環(huán)己酮的方法，包括以下步驟：在空氣氛圍下，將一縮二乙二醇、Ru催化劑體系和反應溶劑混合反應或無溶劑反應，得到對二氧環(huán)己酮；

所述Ru催化劑體系由分子篩載體和負載在所述分子篩載體上的活性金屬Ru組成。

優(yōu)選的，所述分子篩載體為MCM-22、MCM-41、HZSM-5、ZSM-5、Hβ、SAPO-11、MOR、SAPO-34、HY和USY中的一種或多種。

優(yōu)選的，所述Ru催化劑體系中Ru的負載量為0.1wt％～10wt％。

優(yōu)選的，所述反應的溫度為100～240℃；所述反應的時間為1～24h。

優(yōu)選的，所述反應的壓力為0.1～1MPa。

優(yōu)選的，所述反應不使用溶劑。

優(yōu)選的，所述反應溶劑為水、醇類和烷烴中的一種或多種作為溶劑。

優(yōu)選的，所述Ru催化劑體系體的制備步驟具體如下：

1)將分子篩載體與水均勻混合后，得到分子篩載體分散液；

2)將三氯化釕的水溶液滴入上述步驟制備的分子篩載體分散液中繼續(xù)混合后，再烘干后得到催化劑體系半成品；