[發(fā)明專利]一種雙金屬催化劑催化1,3-二羥基丙酮協(xié)同制備甲酸和乙醇酸的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110065758.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112851497A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王金嶺;楊雪晶;汪華林;李劍平;劉洪來(lái);施王慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C51/285
• 分類號(hào): C07C51/285;C07C53/02;C07C59/06;B01J23/889;B01J23/89;B01J37/00;B01J37/08
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 李鴻儒;程意意

1.一種雙金屬催化劑催化1,3-二羥基丙酮協(xié)同制備甲酸和乙醇酸的方法，其特征在于,將雙金屬催化劑、1,3-二羥基丙酮、溶劑置于反應(yīng)容器中，加入氧化劑，密閉反應(yīng)容器開(kāi)始反應(yīng)，制得所述的甲酸和乙醇酸；初始1.3-二羥基丙酮的濃度不低于0.1mol/L，初始反應(yīng)時(shí)反應(yīng)體系的pH為0.5-7，反應(yīng)溫度為20-100℃，反應(yīng)時(shí)間為1-72小時(shí)，其中：1,3-二羥基丙酮與催化劑的質(zhì)量比為(200:1)-(1:1)，1,3二羥基丙酮與氧化劑的摩爾比為(1:1)-(1:10)。

2.如權(quán)利要求1所述的制備甲酸和乙醇酸的方法，其特征在于，所述的氧化劑為選自過(guò)氧化氫、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化甲乙酮、過(guò)氧乙酸、過(guò)氧化鋰、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鎂、過(guò)氧化鈣、過(guò)氧化鎳中的一種或多種。

3.如權(quán)利要求1所述的制備甲酸和乙醇酸的方法，其特征在于，所述的溶劑為水、苯、甲苯、乙腈、石油醚中的一種或多種。

4.如權(quán)利要求1所述的制備甲酸和乙醇酸的方法，其特征在于，所述的雙金屬催化劑由M1：即一種金屬組分X1的單質(zhì)或X1的不溶性硫化物、磷酸鹽、碳酸鹽、氧化物、氫氧化物、羥基氧化物中的一種，與M2：即另一種金屬組分X2的單質(zhì)或X2的不溶性硫化物、磷酸鹽、碳酸鹽、氧化物、氫氧化物、羥基氧化物中的一種復(fù)合而成；雙金屬組分中X1與X2的金屬元素的摩爾比為2:1-2000:1，X1中的金屬選自鈦、釩、鐵、鉬、鎢，X2中的金屬選自錳、鈷、銥、鈀、鉑。

5.如權(quán)利要求1或2或3所述的制備甲酸和乙醇酸的方法，其特征在于，所述的氧化劑在加入反應(yīng)容器時(shí)，液體氧化劑先配置濃度范圍為1mol/L-所述溶劑下最大允許濃度的溶液，并以0.1mL/min-10mL/min的速度加入反應(yīng)容器中；固體氧化劑研磨至大于200目的粉末后加入。

6.如權(quán)利要求1或4所述的制備甲酸和乙醇酸的方法，其特征在于，所述的雙金屬催化劑，通過(guò)M1與M2直接混合或通過(guò)M2負(fù)載至M1上的方法制備而成，具體制備方法如下：

(1)通過(guò)M1與M2直接混合的方式制備：將M1和M2通過(guò)無(wú)溶劑機(jī)械混合的方式混合均勻，即可得到雙金屬催化劑；

(2)通過(guò)將M2負(fù)載至M1上的方式制備：將X2的可溶性鹽作為M2的前驅(qū)體溶于水或乙醇中，再加入M1，于20-100℃的溫度、小于等于大氣壓的操作條件下攪拌上述混合物至溶劑完全揮發(fā)，再在空氣、氮?dú)狻鍤饣蛄蚧瘹涞姆諊掠?00-1000℃焙燒2-24小時(shí)，即得到雙金屬催化劑。