[發(fā)明專利]利用醇制備烴類化合物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110629164.0
• 申請日: 2021-06-04
• 公開（公告）號: CN113277922B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設計）人: 熊宇杰;段美林;胡燦宇;龍冉;陳瑞天
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C07C1/24
• 分類號: C07C1/24;C07C11/04;C07C15/46;C07C11/06;C07C1/20;C07C9/04;C07C9/06;B01J23/30;B01J37/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 孫蕾

本發(fā)明公開了一種利用醇制備烴類化合物的方法，包括：在光照和預設反應溫度下，將醇類化合物作為反應底物，以鎢氧化物為催化劑，制備烯烴和/或烷烴。

技術領域

本發(fā)明屬于有機合成技術領域，具體地，涉及一種利用醇制備烴類化合物的方法

背景技術

烯烴烷烴是重要的化工合成原料級能源物質，乙烯就是世界產(chǎn)量最大化工產(chǎn)品之一，是化工合成的重要原料，其中乙烯相關產(chǎn)品占到了石化產(chǎn)品產(chǎn)量的75％以上，現(xiàn)代工業(yè)中制取短鏈烴類主要通過石油的裂解，生產(chǎn)過程中需要較大的能耗。受限于石油資源儲量的限制，通過石油制取鍛煉烷烴與烯烴無法進行長期的可持續(xù)發(fā)展。

近年來隨著生物質利用的效率逐漸提高，生物質材料的運用變得更加廣泛。在生物質材料中，產(chǎn)量最高和運用最廣泛的是生物醇類，得益于技術進步和成本降低，生物乙醇汽油已經(jīng)在不少國家實現(xiàn)商業(yè)化，走進了日常生活。隨著以木質纖維轉化的生物乙醇技術的革新，生物乙醇的成本進一步降低，更加具有可持續(xù)性。將生物醇如生物乙醇催化轉化為乙烯等烴類有助于減輕化工行業(yè)對石油的依賴，并為后石油時代的化工合成開辟道路。固體酸催化劑在醇轉化中得到了廣泛的研究，如ASM-5和Al₂O₃，但是其轉化溫度都在400℃左右，轉化過程中的能耗較高。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種利用醇制備烴類化合物的方法，以期至少部分地解決上述技術問題。

作為本發(fā)明的一個方面，本發(fā)明提供了一種利用醇制備烴類化合物的方法，包括：在光照和預設反應溫度下，將醇類化合物作為反應底物，以鎢氧化物為催化劑，制備烯烴和/或烷烴。

根據(jù)本發(fā)明實施例，醇類化合物包括脂肪族醇、芳香族醇的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明實施例，光照包括全譜光照射、紫外光照射、可見光照射、近紅外光照射的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明實施例，光照的光源包括氙燈、發(fā)光二極管、鎢燈、汞燈、太陽光光源中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明實施例，紫外光照射的光照強度、可見光照射的光照強度、近紅外光照射的光照強度均包括0.01～5W/cm^-2。

根據(jù)本發(fā)明實施例，預設反應溫度包括25～35℃。

根據(jù)本發(fā)明實施例，鎢氧化物包括黃色氧化鎢、藍色氧化鎢、紫色氧化鎢、棕褐色氧化鎢中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明實施例，黃色氧化鎢包括WO₃；藍色氧化鎢包括WO_2.9；紫色氧化鎢包括W₁₈O₄₉、WO_2.72中的一種或多種；棕褐色氧化鎢包括WO₂。

根據(jù)本發(fā)明實施例，鎢氧化物包括納米線狀鎢氧化物、納米片狀鎢氧化物、納米球狀鎢氧化物、納米顆粒狀鎢氧化物、納米塊狀鎢氧化物中的一種或多種。

根據(jù)本發(fā)明實施例，以鎢氧化物為催化劑包括以鎢氧化物負載在載體上作為催化劑，鎢氧化物負載在載體上的用量包括0.5～2mg/cm²。

本發(fā)明提供的利用醇制備烴類化合物的方法，以鎢氧化物作為催化劑，光催化進行醇的消去反應，反應條件溫和，且能耗低，產(chǎn)物選擇性高，實現(xiàn)綠色的有機轉化合成，具有良好的應用前景，為生物醇的高價值利用轉化提供了新的途徑。

附圖說明

圖1示意性地示出了光催化醇制備烴類化合物的原理示意圖。

圖2示意性的示出了紫色氧化鎢反復使用8次對應的單位質量催化劑乙烯產(chǎn)量隨時間的變化圖；

圖3示意性地示出了紫色氧化鎢為催化劑，在間歇反應器中單位質量催化劑乙烯產(chǎn)量隨時間的變化圖；