[发明专利]负载型过渡金属催化剂及制备方法和制备甲基吡啶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载型过渡金属催化剂、所述负载型过渡金属催化剂的制备方法以及采用所述负载型过渡金属催化剂制备甲基吡啶的方法。 

背景技术

甲基吡啶是一种重要的化学中间体，也是精细化工的重要原料，可以用于多个领域，例如，用作医药和农用化学品原料。在甲基吡啶系列中，2-甲基吡啶可用于生产长效璜胺、抗过敏药扑尔敏、农药中间体、饲料和饲料中间体，还可用于制备除草剂的药物。目前，生产2-甲基吡啶的方法主要有两种，一种是以煤焦油提炼2-甲基吡啶，该方法的主要缺陷是产量低、质量差，而且煤焦油资源也相当贫乏；另一种是采用氨醛法生产2-甲基吡啶，该方法反应温度高达550℃，而且产物中包含吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-甲基-5-乙基吡啶，这些副产物的沸点相差太近，产物分离难度较大，从而影响2-甲基吡啶的质量。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的用于制备2-甲基吡啶的催化剂的上述缺陷，提供一种用于制备甲基吡啶的生产安全性好且催化效率高的负载型过渡金属催化剂。 

本发明另一目的是提供制备所述负载型过渡金属催化剂的方法；本发明的第三个目的是提供制备甲基吡啶的方法。 

本发明提供了一种负载型过渡金属催化剂，其中，所述催化剂包括多孔载体和负载在所述多孔载体上的过渡金属配合物，所述过渡金属配合物的通式为R₁(Z)_yMR₂，其中，R₁和R₂相同或不同，且各自分别为取代或未取代的环戊二烯基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的芴基；y为0或1；Z为连接R₁和R₂的连接基团；M为过渡金属元素。 

本发明还提供了上述负载型过渡金属催化剂的制备方法，其中，所述方法包括在溶剂的存在下使多孔载体和过渡金属配合物接触，然后去除溶剂，所述过渡金属配合物的通式为R₁(Z)_yMR₂，其中，R₁和R₂相同或不同，且各自分别为取代或未取代的环戊二烯基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的芴基；y为0或1；Z为连接R₁和R₂的连接基团；M为过渡金属元素，所述溶剂为能够溶解所述过渡金属的溶剂。 

本发明还提供了一种制备甲基吡啶的方法，所述方法包括在催化剂的存在下使乙炔和乙腈接触进行反应，其中，所述催化剂为本发明提供的负载型过渡金属催化剂。 

本发明提供的所述负载型过渡金属催化剂的制备方法简单，工艺条件温和，从而很容易实现制备所述负载型过渡金属催化剂。而且，采用本发明提供的所述负载型过渡金属催化剂进行乙炔、乙腈反应制备甲基吡啶时，所述催化剂的催化效率高，生产安全性好，同时有利于反应体系中反应产物和所述催化剂的分离。 

具体实施方式

本发明提供的所述负载型过渡金属催化剂包括多孔载体和负载在所述多孔载体上的过渡金属配合物，以所述催化剂的总重量为基准，所述催化剂中金属原子M的含量可以为0.01-50重量％，优选为0.05-20重量％，进一步优选为0.5-5重量％。 

所述过渡金属配合物的通式为R₁(Z)_yMR₂的金属配合物，其中，R₁和R₂可以为相同或不同，且R₁和R₂各自分别可以为取代或未取代的环戊二烯 基、取代或未取代的茚基、取代或未取代的芴基。优选情况下，R₁和R₂各自分别为环戊二烯基、甲基环戊二烯基、乙基环戊二烯基、丙基环戊二烯基、丁基环戊二烯基、异丙基环戊二烯基、茚基或芴基。