[發明專利]用于制備2-甲基吡啶的催化劑、制備方法和用其制備2-甲基吡啶的方法

有效

• 申請號: 202110493661.2
• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113304747B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 沈穩;黃文學;張永振;謝碩;孫媛媛;馬宏宇;宋明焱
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B01J23/63
• 分類號: B01J23/63;B01J23/656;C07D213/12;C07D213/16
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本發明提供了一種用于制備2?甲基吡啶的催化劑、制備方法及用其制備2?甲基吡啶的方法，所述的催化劑包括活性組分、助劑和載體；所述活性組分為鈀；所述助劑為銦元素、錸元素、鋨元素中的一種或幾種；所述載體為氧化鐠、氧化釹、氧化鉺和氧化鐿中的一種或幾種。本發明的方法在所述催化劑的作用下將丙酮和丙烯腈一鍋轉化成2?甲基吡啶，具有操作工藝簡單、原料廉價易得、目標產物收率高和目標產物分離容易等優點，解決了現有工藝存在的目標產物選擇性低、產物分離提純困難、原料或催化劑成本高的問題。

技術領域

本發明屬于有機合成的技術領域，尤其涉及一種用于制備2-甲基吡啶的催化劑、制備方法和用其制備2-甲基吡啶的方法。

背景技術

2-甲基吡啶是一種重要的有機合成中間體，在精細化工領域有著廣泛的應用，例如可以用來制備2-乙烯基吡啶，而2-乙烯基吡啶與丁二烯共聚可以得到橡膠工業重要的原料—丁苯吡乳膠。此外2-甲基吡啶還可以用于制備除草劑、獸藥、氮肥增效劑、染料中間體、醫藥撲爾敏、長效磺胺等。

目前制備2-甲基吡啶的方法主要有三種：(1)乙醛和液氨為原料同時合成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶。專利CN103252254A報道了鉻、鑭和鉑改性的分子篩催化劑用于催化液氨和乙醛反應生成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶，二者總的選擇性最高能有89％。專利CN1886198A報道了負載的雜多酸催化劑用于催化液氨和乙醛反應生成2-甲基吡啶和4-甲基吡啶，乙醛向甲基吡啶的轉化率最高70％。采用該工藝路線合成2-甲基吡啶，原料廉價易得，但是2-甲基吡啶的選擇性不高，并且2-甲基吡啶和4-甲基吡啶分離困難。(2)采用乙炔和乙腈為原料合成2-甲基吡啶。專利CN101108821A報道了鈷催化劑用于催化乙炔和乙腈反應生成2-甲基吡啶，目標產物的收率最高能有90％，但是催化劑價格昂貴且不能重復利用，導致成本較高。此外乙炔易爆炸，導致該路線安全性較差。(3)吡啶和甲醇烷基化合成2-甲基吡啶。專利CN105218431A和CN109174168A報道了吡啶烷基化制備2-甲基吡啶的催化劑，2-甲基吡啶的收率最高能有89.9％，但是吡啶價格比較貴，該路線整體經濟性較低。

綜上可以看出，現有技術合成2-甲基吡啶的工藝，存在目標產物選擇性低、產物分離提純困難、原料或催化劑成本高等缺點，因此開發一種新的制備2-甲基吡啶的催化劑和制備2-甲基吡啶新的工藝路線，具有十分重要的意義。

發明內容

本發明目的在于，針對現有合成2-甲基吡啶工藝存在的不足，提供了一種用于制備2-甲基吡啶的負載鈀催化劑，所述負載鈀催化劑制備工藝簡單、成本低廉、使用壽命長。

本發明的另一目的在于提供這種制備2-甲基吡啶的負載鈀催化劑的制備方法。

本發明的再一目的在于提供這種負載鈀催化劑用于制備2-甲基吡啶新的工藝路線，采用該負載鈀催化劑能夠將廉價易得的丙烯腈和丙酮一鍋法轉化成高附加值的2-甲基吡啶，同時該催化劑使用壽命長，可實現2-甲基吡啶制備工藝的連續規模化運行，具有工業化應用的潛力。

為了實現上述目的，本發明提供的技術方案如下：

一種用于制備2-甲基吡啶的催化劑，所述催化劑包括活性組分、助劑和載體；其中，

所述活性組分為鈀元素；活性組分的前驅體為二氯四氨鈀、醋酸鈀、二氯化鈀和四氯鈀酸銨中的任一種，優選二氯四氨鈀；

所述助劑選自銦元素、錸元素、鋨元素中的一種或幾種，優選鋨元素；所述助劑的前驅體為三氯化銦、三氯化錸或三氯化鋨中的一種或幾種，優選三氯化鋨；

所述載體選自氧化鐠、氧化釹、氧化鉺或氧化鐿中的一種或幾種，優選氧化鐠。

在一個具體的實施方案中，所述活性組分的含量占所述催化劑總重量的1wt％～10wt％，優選為2～5wt％；所述助劑的含量占所述催化劑總重量的0.01～0.1wt％，更優選為0.02～0.05wt％。