一种由二苯甲酮催化加氢合成二苯甲醇的方法转让专利
申请号 : CN201810985584.0
文献号 : CN109320398B
文献日 : 2022-03-18
发明人 : 张群峰 , 周媛 , 马磊 , 卢春山 , 丰枫 , 李小年
申请人 : 浙江工业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种由二苯甲酮催化加氢合成二苯甲醇的方法,所述方法为:所述方法采用负载型多组分催化剂并在反应体系中加入保护剂;所述的负载型多组分催化剂为Pd‑Cu‑Sn/C,其载体为活性炭,活性组分为Pd,助剂为Cu和Sn,其中Pd的负载量为1~10wt%,Cu的负载量为
1~5wt%,Sn的负载量为1~5wt%;所述的保护剂为醋酸钠;
所述的方法按照如下步骤实施:在反应釜中,加入二苯甲酮、有机溶剂、保护剂和负载型多组分催化剂,通入氢气,在0.2~5.0MPa、40~120℃的条件下反应1~10h;将得到的反应液过滤除去负载型多组分催化剂,滤液经蒸馏或精馏后即得二苯甲醇;所述负载型多组分催化剂的用量以二苯甲酮质量计为0.005~0.05g/g;所述的保护剂的加入量以二苯甲酮的质量计为0.001~0.005g/g;
所述Pd‑Cu‑Sn/C催化剂通过如下方法制备:以活性炭为载体,加去离子水配制成25~
100℃下浓度为4~40wt%浆液,按金属负载量分别缓慢滴加可溶性含钯化合物的溶液、可溶性含铜化合物的溶液和可溶性含锡化合物的溶液,充分搅拌均匀;浸渍0.5~10h后,添加碱性溶液调节溶液pH值至7.5~10.0,继续搅拌0.5~5h后将温度降至室温,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性;再将滤饼于20~95℃下用去离子水配置成浆液,滴加液相还原剂,搅拌
0.5‑4h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于70~120℃下真空干燥,即得所述的Pd‑Cu‑Sn/C催化剂。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的有机溶剂为甲醇或乙醇。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述负载型多组分催化剂的用量以二苯甲酮质量计为0.005~0.01g/g;所述有机溶剂的加入量以二苯甲酮的质量计为0.5~3.0ml/g。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于:加氢反应温度为50‑100℃。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的活性炭粒度为100~1500目,比表面积2
为800~2000m/g,灰分含量≤5.0wt%。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的可溶性含钯化合物为H2PdCl4、K2PdCl4或Na2PdCl4;所述的可溶性含铜化合物为CuCl2或Cu(NO3)2;所述的可溶性含锡化合物为SnCl2或SnCl4。
7.如权利要求5所述的方法,其特征在于:所述的可溶性含钯化合物为H2PdCl4、K2PdCl4或Na2PdCl4;所述的可溶性含铜化合物为CuCl2或Cu(NO3)2;所述的可溶性含锡化合物为SnCl2或SnCl4。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的碱性溶液为NaOH或KOH的水溶液或者氨水。
9.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的碱性溶液为NaOH或KOH的水溶液或者氨水。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的液相还原剂为水合肼、甲酸、甲醛或甲酸钠,所述的液相还原剂与含钯化合物的物质的量之比为10~200:1。
11.如权利要求2所述的方法,其特征在于:所述的液相还原剂为水合肼、甲酸、甲醛或甲酸钠,所述的液相还原剂与含钯化合物的物质的量之比为10~200:1。
说明书 :
一种由二苯甲酮催化加氢合成二苯甲醇的方法
(一)技术领域
甲托品(抗胆碱药)、莫达非尼(抗抑郁药)、桂利嗪(血管扩张药)、阿屈非尼(中枢神经兴奋
药)等药物的合成。
要为硼氢化钠还原法,此工艺虽然相对能耗低、产品质量好,但依然存在较多的废水、废渣
等排放。
其载体为活性炭,活性组分为Pd,助剂为Cu和Sn,其中Pd的负载量为1~10wt%,Cu的负载量
为1~5wt%,Sn的负载量为1~5wt%;所述的保护剂为醋酸钠。
条件下反应1~10h;将得到的反应液过滤除去负载型多组分催化剂,滤液经蒸馏或精馏后
即得二苯甲醇;所述的保护剂的加入量以二苯甲酮的质量计为0.001~0.005g/g。
物的溶液、可溶性含铜化合物的溶液和可溶性含锡化合物的溶液,充分搅拌均匀;浸渍0.5
~10h后,添加碱性溶液调节溶液pH值至7.5~10.0,继续搅拌0.5~5h后将温度降至室温,
过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性;再将滤饼于20~95℃下用去离子水配置成浆液,滴加液
相还原剂,搅拌0.5‑4h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于70~120℃下真空干燥,即得
所述的Pd‑Cu‑Sn/C催化剂。
醇的选择性;同时,通过Pd、 Cu、Sn三种金属间的协同作用可进一步提高催化剂的加氢活
性。
馏或蒸馏环节,可以很容易的与二苯甲醇分离。
(四)具体实施方式
ml)、10ml的Cu(NO3)2溶液(Cu含量为0.03g/ml)、10ml的SnCl4溶液(Sn含量为0.03g/ml),搅
拌0.5h;用10wt%的KOH 溶液调节溶液pH值至8,继续搅拌0.5h后将温度降至室温,过滤,滤
渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于80℃下配置成80ml浆液,滴加0.9g的
85wt%水合肼溶液,搅拌2.5h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于100℃下真空干燥2h,
即得5%Pd‑3%Cu‑3%Sn/C催化剂。
ml)、10ml的Cu(NO3)2溶液(Cu含量为0.01g/ml)、10ml的SnCl2溶液(Sn含量为0.01g/ml),搅
拌2h;用10wt%的NaOH溶液调节溶液pH值至8.5,继续搅拌2.5h后将温度降至室温,过滤,滤
渣用去离子水洗涤至中性;再将滤饼于100℃下配置成50ml浆液,滴加14g的40wt%甲醛,搅
拌0.5h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于90℃下真空干燥1h,即得1%Pd‑1%Cu‑1%
Sn/C催化剂。
4ml的CuCl2溶液 (Pd含量为0.1g/ml)、4ml的SnCl4溶液(Pd含量为0.1g/ml),搅拌10h;用
10wt%的氨水调节溶液pH 值至9,继续搅拌3h后将温度降至室温,过滤,滤渣用去离子水洗
涤至中性得到滤饼;再将滤饼于20℃下配置成100ml浆液,滴加30g的30wt%甲酸,搅拌50h,
过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于80℃下真空干燥10h,即得8%Pd‑4%Cu‑4%Sn/C催化
剂。
ml)、10ml的CuCl2溶液(Cu含量为0.02g/ml)、10ml的SnCl2溶液(Sn含量为0.01g/ml),搅拌
1h;用10wt%的KOH溶液调节溶液pH值至9.5,继续搅拌1h后将温度降至室温,过滤,滤渣用
去离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于70℃下配置成60ml浆液,滴加15g的20wt%甲酸
钠,搅拌4h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于100℃下真空干燥4h,即得3%Pd‑2%Cu‑
1%Sn/C催化剂。
ml)、10ml的Cu(NO3)2溶液(Cu含量为0.02g/ml)、10ml的SnCl4溶液(Sn含量为0.04g/ml),搅
拌2h;用10wt%的NaOH溶液调节溶液pH值至8.5,继续搅拌4h后将温度降至室温,过滤,滤渣
用去离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于90℃下配置成150ml浆液,滴加3g的85wt%的
水合肼(77.8mmol),搅拌4h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于110℃下真空干燥4h,即
得6%Pd‑2%Cu‑4%Sn/C催化剂。
ml)、5ml的CuCl2溶液(Cu含量为0.06g/ml)、10ml的SnCl2溶液(Sn含量为0.02g/ml),搅拌2h;
用10wt%的NaOH溶液调节溶液pH值至8.5,继续搅拌2h后将温度降至室温,过滤,滤渣用去
离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于50℃下配置成200ml浆液,滴加3g的85wt%的水合
肼(77.8mmol),搅拌4h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于110℃下真空干燥6h,即得7%
Pd‑3%Cu‑2%Sn/C催化剂。
三次;将温度升至75℃、氢压为 1.2MPa,开始搅拌,搅拌速率900r/min,反应2h;停止反应,
待温度降至室温后,取出反应液,过滤除去催化剂,滤液用液相色谱分析。实验结果如表1所
示。
7 实施例一 100 97.5
8 实施例二 100 96.4
9 实施例三 100 97.1
10 实施例四 100 98.0
11 实施例五 100 96.9
12 实施例六 100 97.3
至反应所需范围后,开始搅拌,搅拌速率900r/min,反应3h;停止反应,待温度降至室温后,
取出反应液,过滤除去催化剂,滤液用液相色谱分析。实验结果如表2所示。
14 0.3g醋酸钠、90℃、1.4MPa 100 97.3
15 0.2g醋酸钠、70℃、0.5MPa 100 96.8
16 0.1g醋酸钠、110℃、0.2MPa 100 96.5
17 0.4g醋酸钠、80℃、4MPa 100 97.1
含量为0.05g/ml),搅拌0.5h;用10wt%的KOH溶液调节溶液pH值至8,并将温度降至室温,过
滤,滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于80℃下配置成80ml浆液,滴加0.9g的
85wt%水合肼溶液,搅拌2.5h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中性,于100℃下真空干燥2h,
即得5%Pd/C催化剂。
至75℃、氢压为1.2MPa,开始搅拌,搅拌速率900r/min,反应2h;停止反应,待温度降至室温
后,取出反应液,过滤除去催化剂,滤液用液相色谱分析。实验结果为转化率99.2wt%、选择
性58.2wt%。
ml)、10ml的Cu(NO3)2溶液(Cu含量为0.03g/ml),搅拌0.5h;用10wt%的KOH溶液调节溶液pH
值至8,并将温度降至室温,过滤,滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于80℃下
配置成80ml浆液,滴加0.9g的85wt%水合肼溶液,搅拌2.5h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至
中性,于100℃下真空干燥2h,即得5%Pd‑3%Cu/C 催化剂。
三次;将温度升至75℃、氢压为 1.2MPa,开始搅拌,搅拌速率900r/min,反应2h;停止反应,
待温度降至室温后,取出反应液,过滤除去催化剂,滤液用液相色谱分析。实验结果为转化
率98.9wt%、选择性75.9wt%。
ml)、10ml的SnCl4溶液(Sn含量为0.03g/ml),搅拌0.5h;用10wt%的KOH溶液调节溶液pH值
至8,并将温度降至室温,过滤,滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼;再将滤饼于80℃下配
置成80ml浆液,滴加0.9g的85wt%水合肼溶液,搅拌2.5h,过滤,滤饼用去离子水洗涤至中
性,于100℃下真空干燥2h,即得5%Pd‑3%Sn/C 催化剂。
三次;将温度升至75℃、氢压为1.2 MPa,开始搅拌,搅拌速率900r/min,反应2h;停止反应,
待温度降至室温后,取出反应液,过滤除去催化剂,滤液用液相色谱分析。实验结果为转化
率98.6wt%、选择性81.5wt%。
温度升至75℃、氢压为1.2MPa,开始搅拌,搅拌速率900r/min,反应2h;停止反应,待温度降
至室温后,取出反应液,过滤除去催化剂,滤液用液相色谱分析。实验结果为转化率
100wt%、选择性90.8wt%。