[發(fā)明專利]用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑及其制備方法、應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210605818.0
• 申請(qǐng)日: 2022-05-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114933666B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉勇;光斌熊;肖亞輝;趙俊偉;種瑞峰;楊浩;喬聰震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08F8/42
• 分類(lèi)號(hào): C08F8/42;C08F226/06;C08F212/36;B01J31/22;C07C29/149;C07C31/08;C07C35/08
• 代理公司: 北京中知法苑知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11226
• 代理人: 李明;趙吉陽(yáng)

本發(fā)明提供一種用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑及其制備方法、應(yīng)用，屬于酯加氫催化合成技術(shù)領(lǐng)域。其中，本發(fā)明的催化劑分子式為P[EVIM?Amine]Cl?M；其中，P[EVIM?Amine]Cl為氨基功能化的聚離子液體，M為過(guò)渡金屬，所述過(guò)渡金屬通過(guò)配位作用錨定在所述聚離子液體上形成金屬摻雜聚離子液體催化劑。本發(fā)明制備的催化劑具有催化活性高，穩(wěn)定性好，將其應(yīng)用于乙酸環(huán)己酯加氫反應(yīng)中時(shí)，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物可分離，乙酸環(huán)己酯的轉(zhuǎn)化率及環(huán)己醇的選擇性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于酯加氫催化合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑及其制備方法、應(yīng)用。

背景技術(shù)

環(huán)己醇是生產(chǎn)己二酸、己二胺、己內(nèi)酰胺、環(huán)己酮等重要化工產(chǎn)品的中間原料，還廣泛應(yīng)用于有機(jī)化工、紡織、涂料、染料等領(lǐng)域。目前，環(huán)己醇的生產(chǎn)方法主要有環(huán)己烷氧化法、苯酚加氫法和環(huán)己烯直接水合法。工業(yè)上，主要用環(huán)己烷氧化法來(lái)生產(chǎn)環(huán)己醇。然而，由于原料易與空氣形成爆炸混合物、環(huán)己烷轉(zhuǎn)化率低、環(huán)己醇選擇性差、能耗高、三廢問(wèn)題嚴(yán)重等缺陷限制了其發(fā)展。另外，苯酚加氫法由于苯酚價(jià)格較高、反應(yīng)中需要消耗大量氫氣使其發(fā)展緩慢。以及，環(huán)己烯直接水合法雖然是一種有發(fā)展前景的方法，該法原子利用率高、無(wú)廢棄物和環(huán)境污染。但是由于環(huán)己烯和水互溶性極差，導(dǎo)致其反應(yīng)速率慢、單程轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)物分離循環(huán)使用增加能耗，而且生產(chǎn)工藝操作難度大，這都限制了其應(yīng)用。然而，為了克服環(huán)己烯直接水合法的種種缺陷，為此，國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者研究開(kāi)發(fā)了環(huán)己烯間接法制備環(huán)己醇工藝，即環(huán)己烯與乙酸先酯化，然后再加氫、酯交換、水解制備環(huán)己醇。相比之下，酯加氫方法除制備環(huán)己醇外，還聯(lián)產(chǎn)市場(chǎng)容量巨大且高附加值的乙醇，顯示出良好的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。

因此，如何實(shí)現(xiàn)乙酸環(huán)己酯高效加氫轉(zhuǎn)化為環(huán)己醇極其重要。對(duì)于酯加氫制醇的催化劑，目前主要包括金屬合金、碳材料、金屬氧化物等負(fù)載型催化劑，雖然這類(lèi)非均相催化劑在加氫中取得了較高轉(zhuǎn)化率及選擇性，但是反應(yīng)條件比較苛刻，反應(yīng)壓力較高，溫度大都在200℃以上，安全系數(shù)較低；以及，還包括金屬有機(jī)配合物催化劑，這類(lèi)催化劑反應(yīng)條件雖較為溫和，但是大多反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，另外由于是均相催化劑，反應(yīng)完成后導(dǎo)致產(chǎn)物難以分離，為產(chǎn)物提純?cè)黾恿穗y度。

針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出一種新的用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑及其制備方法，以及將該催化劑應(yīng)用于乙酸環(huán)己酯加氫的反應(yīng)中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一，提供一種用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑其制備方法、應(yīng)用。

本發(fā)明的一方面，提供一種用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑，所述催化劑的分子式為P[EVIM-Amine]Cl-M；其中，

P[EVIM-Amine]Cl為氨基功能化的聚離子液體，M為過(guò)渡金屬，所述過(guò)渡金屬通過(guò)配位作用錨定在所述聚離子液體上。

可選的，所述氨基功能化的聚離子液體中的氨基官能團(tuán)為二乙烯三胺基、三乙烯四胺基、四乙烯五胺基、五乙烯六胺基中任意一者；和/或，

所述過(guò)渡金屬為釕、鈷、錳、銥以及銅中任一者。

可選的，所述催化劑呈固態(tài)；

所述催化劑為P[EVIM-DETA]Cl-Cu、P[EVIM-TETA]Cl-Cu、P[EVIM-TEPA]Cl-Cu、P[EVIM-PEHA]Cl-Cu中任意一者。

可選的，所述P[EVIM-TETA]Cl-Cu的結(jié)構(gòu)式如下：

本發(fā)明的另一方面，提供一種用于乙酸環(huán)己酯加氫的金屬摻雜聚離子液體催化劑的制備方法，所述催化劑采用前文記載的所述催化劑，所述制備方法包括下述步驟：

制備氨基功能化的聚離子液體，將其加入溶劑中進(jìn)行分散處理以形成聚離子液體溶液；