CN111229315B - 一种用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇合成的催化剂及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种催化剂,主活性组分为Cu、Ni中的一种或两种,助剂为Au、Pt、Ru、Al、Re、B、Mg、Rh、Ir、Mn、La、Pd、Ag、Li、Cr、Ce中的一种或两种以上的单质或氧化物,载体为活性炭、氧化硅、氧化铝、石墨、分子筛、硅藻土、碳纳米管中的一种或两种以上。本发明还公开了其制备和应用。本发明催化剂具有高的转化率、选择性及优异的活性、稳定性等性能。本发明首次利用3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸甲酯加氢制备3‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙醇,通过制备的催化剂实现了在温和条件下可以达到高转化率和选择性的目的。
Description
技术领域
本发明涉及化合物合成技术领域,具体涉及一种用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇合成的催化剂及其制备和应用。
背景技术
3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇,分子结构式如下:
作为一种重要的有机中间体,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇被广泛应用于医药合成中。资料Voprosy meditsinskoi khimii,1992,38(1):46-48.研究显示3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇在研究降低胆固醇特效药中起着明显的作用。目前3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇主要由植物中提取,效率低下,价格昂贵。3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯作为一种优良的受阻酚类抗氧剂中间体在国内外得到广泛的研究。专利CN102060701B和CN101092362A等报道了相关高效合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯的方法。但是据调查研究发现,目前国内外并无利用3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯高效合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的相关技术。这是由于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯在苯环上有三个官能团(分别为两个叔丁基和一个羟基),其中对位位置的羟基具有吸电子效应,容易引起芳香酯加氢反应过程中得到的产物芳香醇碳碳键断裂;此外,3、5位置具有两个叔丁基,在反应过程中构成立构体位阻,使得以3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯为原料合成相应醇的活性较差,反应条件较为苛刻。综上所述,原料3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯制备高附加值3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇反应过程中,高性能催化剂的制备成为关键。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇合成的催化剂及其制备和应用,以解决现有技术的不足。
本发明采用以下技术方案:
本发明第一方面提供了一种用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂,包括主活性组分、助剂和载体;主活性组分为Cu、Ni中的一种或两种,助剂为Au、Pt、Ru、Al、Re、B、Mg、Rh、Ir、Mn、La、Pd、Ag、Li、Cr、Ce中的一种或两种以上的单质或氧化物,载体为活性炭、氧化硅、氧化铝、石墨、分子筛、硅藻土、碳纳米管中的一种或两种以上;以主活性组分、助剂、载体总质量为百分百计,主活性组分的含量为0.01~50wt%,助剂的含量为0.01~10wt%,其余为载体;
所述催化剂由如下步骤制备得到:
(1)、取配方量的活性组分可溶性盐和助剂前驱体可溶性盐溶于溶剂中,得到盐溶液;
(2)、取配方量的载体加入到步骤(1)的盐溶液中,混合均匀,得到混合液;
(3)、将步骤(2)的混合液于室温下,干燥5~120h;
(4)、将步骤(3)得到的产品于80~150℃下,干燥2~60h;
(5)、将步骤(4)得到的产品于200~1000℃下,焙烧2~38h;
(6)、将步骤(5)得到的产品加入到含有十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的溶液中,于室温下搅拌10~36h,其中,十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的质量分别是加入的步骤(5)产品质量的0.1~1.0倍、0.02~1.0倍、0.01~1.0倍、0.1~1.0倍;
(7)、将步骤(6)得到的产品升温至80~130℃,搅拌5~24h,离心得到固体产品;
(8)、将步骤(7)得到的固体产品于80~150℃,干燥1~50h,得到所述催化剂。
进一步地,以主活性组分、助剂、载体总质量为百分百计,主活性组分的的含量为5~25%;助剂的含量为0.1%~5%,其余为载体。
本发明第二方面提供了上述用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)、取配方量的活性组分可溶性盐和助剂前驱体可溶性盐溶于溶剂中,得到盐溶液;
(2)、取配方量的载体加入到步骤(1)的盐溶液中,混合均匀,得到混合液;
(3)、将步骤(2)的混合液于室温下,干燥5~120h;
(4)、将步骤(3)得到的产品于80~150℃下,干燥2~60h;
(5)、将步骤(4)得到的产品于200~1000℃下,焙烧2~38h;
(6)、将步骤(5)得到的产品加入到含有十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的溶液中,于室温下搅拌10~36h,其中,十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的质量分别是步骤(5)得到的产品质量的0.1~1.0倍、0.02~1.0倍、0.01~1.0倍、0.1~1.0倍;
(7)、将步骤(6)得到的产品升温至80~130℃,搅拌5~24h,离心得到固体产品;
(8)、将步骤(7)得到的固体产品于80~150℃,干燥1~50h,得到所述催化剂。
本发明第三方面提供了上述催化剂在3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇中的应用。
进一步地,所述催化剂在使用前需要进行还原活化处理,所述还原活化处理的条件为:温度50~600℃,压力0.1~8.0MPa,体积空速为100-6000h-1的氢气/含氢气的混合气,时间为0.1~60h。
进一步地,时间为0.5~10h。
进一步地,时间为1~6h。
进一步地,加氢合成的反应器为移动床、固定床、鼓泡床、流化床、滴流床或浆态床反应器。
进一步地,加氢合成的反应器为浆态床反应器。
进一步地,加氢合成的条件为:温度100~300℃,反应初始压力为0.5~6.0MPa,溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正己烷、环己烷、四氢呋喃中的一种或几种,催化剂:3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯的质量比为25:1~1:25。
本发明的有益效果:
1、本发明催化剂在普通廉价加氢主活性组分(Cu、Ni)的基础之上,通过引入助剂(Au、Pt、Ru、Al、Re、B、Mg、Rh、Ir、Mn、La、Pd、Ag、Li、Cr、Ce)构建多金属组分催化剂,以多金属界面之间的相互电子作用和物理作用提高催化反应速率。进而在此基础之上,针对催化剂合成N元素修饰的核壳结构(核是金属活性组分Cu或/和Ni和助剂组成,壳是由3-氨基苯酚、甲醛在催化剂制备过程中原位生成的聚合物,覆盖于金属活性表面),针对芳香环上面的羟基形成一种抑制效果提高催化性能(转化率和选择性);核壳结构中引入的功能N元素通过与主活性组分和助剂三者之间的电子协同作用在加氢反应过程中能够提升催化反应性能(活性和稳定性)。本发明构建的催化剂具有高的转化率、选择性及优异的活性、稳定性等性能。
2、本发明首次利用3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢制备3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇,通过制备的催化剂实现了在温和条件下可以达到高转化率和选择性的目的。催化剂制备方法和加氢反应过程简单,绿色无污染符合当今我国化工工艺发展的要求,易于实现大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明,但并不用来限定本发明的实施范围。
一种用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂,包括主活性组分、助剂和载体;主活性组分为Cu、Ni中的一种或两种,助剂为Au、Pt、Ru、Al、Re、B、Mg、Rh、Ir、Mn、La、Pd、Ag、Li、Cr、Ce中的一种或两种以上的单质或氧化物,载体为活性炭、氧化硅、氧化铝、石墨、分子筛、硅藻土、碳纳米管中的一种或两种以上;以主活性组分、助剂、载体总质量为百分百计,主活性组分的含量为0.01~50wt%,优选5~25%,助剂的含量为0.01~10wt%,优选0.1%~5%,其余为载体;
所述催化剂由如下步骤制备得到:
(1)、取配方量的活性组分可溶性盐和助剂前驱体可溶性盐溶于溶剂中,得到盐溶液;
(2)、取配方量的载体加入到步骤(1)的盐溶液中,混合均匀,得到混合液;
(3)、将步骤(2)的混合液于室温下,干燥5~120h;
(4)、将步骤(3)得到的产品于80~150℃下,干燥2~60h;
(5)、将步骤(4)得到的产品于200~1000℃下,焙烧2~38h;
(6)、将步骤(5)得到的产品加入到含有十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的溶液中,于室温下搅拌10~36h,其中,十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的质量分别是加入的步骤(5)产品质量的0.1~1.0倍、0.02~1.0倍、0.01~1.0倍、0.1~1.0倍;
(7)、将步骤(6)得到的产品升温至80~130℃,搅拌5~24h,离心得到固体产品;
(8)、将步骤(7)得到的固体产品于80~150℃,干燥1~50h,得到所述催化剂。
上述用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂的制备方法,包括如下步骤:
(1)、取配方量的活性组分可溶性盐和助剂前驱体可溶性盐溶于溶剂中,得到盐溶液;
(2)、取配方量的载体加入到步骤(1)的盐溶液中,混合均匀,得到混合液;
(3)、将步骤(2)的混合液于室温下,干燥5~120h;
(4)、将步骤(3)得到的产品于80~150℃下,干燥2~60h;
(5)、将步骤(4)得到的产品于200~1000℃下,焙烧2~38h;
(6)、将步骤(5)得到的产品加入到含有十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的溶液中,于室温下搅拌10~36h,其中,十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的质量分别是步骤(5)得到的产品质量的0.1~1.0倍、0.02~1.0倍、0.01~1.0倍、0.1~1.0倍;
(7)、将步骤(6)得到的产品升温至80~130℃,搅拌5~24h,离心得到固体产品;
(8)、将步骤(7)得到的固体产品于80~150℃,干燥1~50h,得到所述催化剂。
上述催化剂在3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇中的应用。所述催化剂在使用前需要进行还原活化处理,所述还原活化处理的条件为:温度50~600℃,压力0.1~8.0MPa,体积空速为100-6000h-1的氢气/含氢气的混合气,时间为0.1~60h,优选0.5~10h,更优选1~6h。加氢合成的反应器为移动床、固定床、鼓泡床、流化床、滴流床或浆态床反应器,优选浆态床反应器。加氢合成的条件为:温度100~300℃,反应初始压力为0.5~6.0MPa,溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正己烷、环己烷、四氢呋喃中的一种或几种,催化剂:3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯的质量比为25:1~1:25。
实施例1
室温下取3.8g硝酸铜和0.2g硝酸钯溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Pd/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为89.0%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为86.5%。
实施例2
室温下取3.8g硝酸铜和0.2g氯铂酸溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Pt/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为92.0%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为91.5%。
实施例3
室温下取3.8g硝酸铜和0.5g硝酸银溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Ag/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为87.8%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为90.3%。
实施例4
室温下取3.8g硝酸铜和0.5g硝酸镧溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-La/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为83.8%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为93.2%。
实施例5
室温下取3.8g硝酸铜和0.2g硝酸钯溶于10mL去离子水中,称取10g三氧化二铝载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Pd/Al2O3。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为90.7%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为88.5%。
实施例6
室温下取3.8g硝酸铜和0.2g硝酸钯溶于10mL去离子水中,称取10g活性炭(AC)载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Pd/AC。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为93.0%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为82.5%。
实施例7
室温下取3.8g硝酸镍和0.2g硝酸钯溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Ni-Pd/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为500℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为69.0%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为76.5%。
实施例8
室温下取3.8g硝酸铜和0.2g硝酸铈溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Ce/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为79.0%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为78.5%。
实施例9
室温下取3.8g硝酸铜和0.5g硝酸锰溶于10mL去离子水中,称取10g二氧化硅载体置于上述盐溶液中。室温下干燥24h,转移至鼓风干燥机中于100℃干燥4h。然后将所得产品置于马弗炉中于500℃焙烧10h。取0.5g所得产品置于含有0.2g十六烷基三甲基溴化铵、0.5ml氨水(25wt%)、0.1g 3-氨基苯酚、0.11ml甲醛的混合溶液,室温下搅拌18h,然后升温至100℃搅拌5h。离心后得固体产品,于120℃干燥3h。所得催化剂为Cu-Mn/SiO2。
取上述催化剂0.5g置于高温还原炉中,对催化剂进行活化处理,活化条件:温度为300℃,压力0.1MPa,还原气为氢气,气体空速为1000h-1,时间3h。活化结束后降至室温,切换为氩气,在氩气氛围保护下,将活化后的催化剂转移至100mL的浆态床反应器中。随后依次加入20mL甲醇,2.0g 3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯,充入氢气至压力为3.0MPa,升温至200℃,反应两小时后冰水浴降温至室温,利用气相色谱分析溶液中组分,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率为75.0%,3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性为82.6%。
实施例10
对比实施例2,回收实施例2中使用后的催化剂,重新置于反应器中,相同条件下进行3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢制备3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇反应。按照此操作,重复使用该催化剂十次,并计算3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯转化率和3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇选择性,结果列于下表中。
以上已对本发明进行了详细描述,但本发明并不局限于本文所描述具体实施方式。
Claims (10)
1.一种用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂,其特征在于,包括主活性组分、助剂和载体;主活性组分为Cu、Ni中的一种或两种,助剂为Au、Pt、Ru、Al、Re、B、Mg、Rh、Ir、Mn、La、Pd、Ag、Li、Cr、Ce中的一种或两种以上的单质或氧化物,载体为活性炭、氧化硅、氧化铝、石墨、分子筛、硅藻土、碳纳米管中的一种或两种以上;以主活性组分、助剂、载体总质量为百分百计,主活性组分的含量为0.01~50wt%,助剂的含量为0.01~10wt%,其余为载体;
所述催化剂由如下步骤制备得到:
(1)、取配方量的活性组分可溶性盐和助剂前驱体可溶性盐溶于溶剂中,得到盐溶液;
(2)、取配方量的载体加入到步骤(1)的盐溶液中,混合均匀,得到混合液;
(3)、将步骤(2)的混合液于室温下,干燥5~120h;
(4)、将步骤(3)得到的产品于80~150℃下,干燥2~60h;
(5)、将步骤(4)得到的产品于200~1000℃下,焙烧2~38h;
(6)、将步骤(5)得到的产品加入到含有十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的溶液中,于室温下搅拌10~36h,其中,十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的质量分别是加入的步骤(5)产品质量的0.1~1.0倍、0.02~1.0倍、0.01~1.0倍、0.1~1.0倍;
(7)、将步骤(6)得到的产品升温至80~130℃,搅拌5~24h,离心得到固体产品;
(8)、将步骤(7)得到的固体产品于80~150℃,干燥1~50h,得到所述催化剂。
2.根据权利要求1所述的用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂,其特征在于,以主活性组分、助剂、载体总质量为百分百计,主活性组分的含量为5~25%;助剂的含量为0.1%~5%,其余为载体。
3.权利要求1或2所述的用于3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇的催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)、取配方量的活性组分可溶性盐和助剂前驱体可溶性盐溶于溶剂中,得到盐溶液;
(2)、取配方量的载体加入到步骤(1)的盐溶液中,混合均匀,得到混合液;
(3)、将步骤(2)的混合液于室温下,干燥5~120h;
(4)、将步骤(3)得到的产品于80~150℃下,干燥2~60h;
(5)、将步骤(4)得到的产品于200~1000℃下,焙烧2~38h;
(6)、将步骤(5)得到的产品加入到含有十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的溶液中,于室温下搅拌10~36h,其中,十六烷基三甲基溴化铵、氨水、3-氨基苯酚、甲醛的质量分别是步骤(5)得到的产品质量的0.1~1.0倍、0.02~1.0倍、0.01~1.0倍、0.1~1.0倍;
(7)、将步骤(6)得到的产品升温至80~130℃,搅拌5~24h,离心得到固体产品;
(8)、将步骤(7)得到的固体产品于80~150℃,干燥1~50h,得到所述催化剂。
4.权利要求1或2所述的催化剂在3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯加氢合成3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙醇中的应用。
5.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,所述催化剂在使用前需要进行还原活化处理,所述还原活化处理的条件为:温度50~600℃,压力0.1~8.0MPa,体积空速为100-6000h-1的氢气/含氢气的混合气,时间为0.1~60h。
6.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,时间为0.5~10h。
7.根据权利要求5所述的应用,其特征在于,时间为1~6h。
8.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,加氢合成的反应器为移动床、固定床、鼓泡床、流化床、滴流床或浆态床反应器。
9.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,加氢合成的反应器为浆态床反应器。
10.根据权利要求4所述的应用,其特征在于,加氢合成的条件为:温度100~300℃,反应初始压力为0.5~6.0MPa,溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丙醇、正己烷、环己烷、四氢呋喃中的一种或几种,催化剂:3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸甲酯的质量比为25:1~1:25。
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