[发明专利]一种以负载型锆氧化物为催化剂制备α-苯乙醇的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种醇的制备方法，特别涉及一种以负载型锆氧化物为催化剂制备α-苯乙醇的方法。

(二)背景技术

α-苯乙醇是芳香化合物中较为重要的一种化合物，因具有愉快而持久的玫瑰香气而被广泛应用在食用香料及各种玫瑰油、精油合成之中。在很多药物合成当中，α-苯乙醇也是重要的药物中间体。

目前已知制取α-苯乙醇的合成方法主要有：微生物发酵、有机合成等主要方法。

例如华宝香化科技发展(上海)有限公司(授权公告号CN1159447C)以烟草作为生物转化的前体物，选用合适的菌种，在一定的发酵工艺条件下进行发酵培养，转化成苯乙醇。美国SUBBIANVEN公司(授权专利US5919991)以L-苯丙氨酸为原料通过微生物发酵培养，再通过离子交换树脂吸附分离法来制取天然级苯乙醇。日本KAGOME公司公开的专利(JP9224650)涉及一种以米酒、氟苯丙氨酸为原料，通过酵母发酵来制取苯乙醇。综观上述通过微生物发酵生产制备苯乙醇的工艺，均以苯丙氨酸、氟苯丙氨酸为原料的，由于苯丙氨酸、氟苯丙氨酸价格昂贵，生产成本高，不易大规模生产苯乙醇。

有机合成α-苯乙醇一般采用四氢化铝锂、硼氢化钠或异丙醇铝为催化剂，对苯乙酮加氢还原制备苯乙醇，但反应条件苛刻，需在无水环境进行，且反应体系为均相，产物与还原剂，催化剂之间分离困难，产品的后处理比较麻烦，并且容易造成环境污染。现在采用的多相催化加氢的方法则可以实现产物的有效分离。例如以贵金属(Pt、Ru、Pd)为催化剂，以氢气为氢源，对苯乙酮加氢制苯乙醇可以有较高的活性，但反应需在高压下加氢进行，生产成本高，还有催化剂价格昂贵，工业上生产成本较高。另外在苯乙酮加氢制苯乙醇过程中普遍采用的雷尼镍催化剂，虽然有较高的活性，但由于选择性较低，会带来大量的已苯副产物，并且雷尼镍催化剂在制备过程中会产生大量的废铝碱液，造成环境的污染。另外以醇作为氢源，利用氢转移反应对酮或者醛进行加氢的MPV反应，具有反应条件温和，反应温度一般是相应醇的沸点，且无需在高压下进行反应，一般在常压下就可以进行。在反应中使用的催化剂具有高选择性，一般只对羰基进行加成反应，对其他不饱和基团没有影响，反应后无副产物。例如在专利(公开号：CN 101792368A)中公布了一种活性炭负载碱土金属制备α-苯乙醇的方法，具有催化剂活性较高，反应时间较短，选择性较高，但也存在着活性炭需在较高温度下进行焙烧，同时需在氮气保护下的缺点，且活性组分为碱土金属，对空气中水分及CO₂较敏感，容易造成活性位中毒失活。这些缺点均增加了催化剂制备的难度及生产成本，不利于工业化应用。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种以负载型锆氧化物为催化剂制备α-苯乙醇的方法，经氢转移使苯乙酮加氢制备α-苯乙醇，所述催化剂具有高活性和高选择性，抗水性相对优异，制备过程简单。

本发明采用的技术方案是：

一种以负载型锆氧化物为催化剂制备α-苯乙醇的方法为：常压下以苯乙酮为原料，以醇为氢源，以负载型锆氧化物为催化剂，在50～120℃反应温度下反应2～12小时，反应结束后反应液后处理制得α-苯乙醇；所述的醇为C1～C7的脂肪醇或C3～C7的脂环醇；所述苯乙酮与醇的投料物质的量之比为1∶1～40；所述负载型锆氧化物由载体和负载于载体上的活性组分锆氧化物组成，所述载体为MCM-41型介孔分子筛，所述负载型锆氧化物的负载量为0.2～50wt％。

所述的苯乙酮与负载型锆氧化物催化剂的质量比为1∶0.42～4.2。

所述的锆氧化物为Zr₂O、ZrO、Zr₂O₃或ZrO₂，优选为ZrO₂。

所述的醇优选为异丙醇、乙醇或环己醇。

所述的负载型锆氧化物的负载量优选为5～30wt％。

所述的反应温度优选为80～100℃。

所述的反应时间优选为4～8小时。

所述的苯乙酮与醇的投料物质的量之比优选为1∶1～30。

本发明所述的后处理为：反应结束，反应液精馏处理，取105～115℃的馏分，获得α-苯乙醇。