[发明专利]纳米钌铑催化剂、该催化剂的制备以及在加氢反应工艺中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂、该催化剂的制备方法以及该催化剂在甲氨基阿维菌素生产过程中加氢反应工艺中的应用。

背景技术

阿维菌素是一种低毒、高效、高选择、绿色、环保型、生物源的杀虫剂，它完全解决了传统农药存在高毒、抗性和对环境产生影响的问题，是我国“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”的重点攻关项目。随着近几年阿维菌素及下游产品的普及和推广，不仅带动了我国农业、畜牧业的大力发展，而且促进了农牧业生产向绿色、无害化方向转变。

甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是从发酵产品阿维菌素开始合成的一种新型高效半合成抗生素杀虫剂，它具有超高效，低毒(制剂近无毒)，无残留，无公害等生物农药的特点，与阿维菌素比较首先杀虫活性提高了1-3个数量级，对鳞翅目昆虫的幼虫和其它许多害虫及螨类的活性极高，在非常低的剂量(0.084-2g/ha)下具有很好的效果，而且在防治害虫的过程中对益虫没有伤害，有利于对害虫的综合防治，另外扩大了杀虫谱，降低了对人畜的毒性。

目前甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的合成工艺主要分五步，分别为C-5保护反应、C-4氧化反应、C-4亚胺化反应、C-4还原反应、C-5脱保护反应。

其中传统的加氢反应是使用硼氢化钠和甲醇的还原体系，但该工艺对环境产生污染、效率不高、成本较高、不易提纯等缺点，因此，迫切需要一种具有环保、高效、成本低、易于提纯等优点的工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述传统方法的缺点，提供一种以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂、该催化剂的制备方法以及该催化剂在甲氨基阿维菌素生产过程中加氢反应工艺中的应用。甲氨基阿维菌素生产过程中加氢还原反应中由于使用了以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂，因此，具有环保、高效、成本低、易于提纯等优点。

阿维菌素结构式如下：

加氢还原反应过程如下：

其中保护基团的甲亚胺基阿维菌素

本发明的一种以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂、该催化剂的制备方法以及该催化剂在甲氨基阿维菌素生产过程中加氢反应工艺(即方法，以下同)中的应用，通过下述技术方案予以实现：

一种纳米钌铑催化剂，

该催化剂是以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂，其中钌铑的重量％为：8.5％-12.5％，该纳米钌铑催化剂是通过将含有RuCl₃和RhCl₃的水溶液加入异丙醇中，搅拌均匀后加入微孔煤质活性炭，加热回流反应4-8小时后，冷却过滤制备的、具有高催化活性的、高选择性的、特别是在甲维盐合成工艺中作为加氢反应催化剂能显著改善工艺流程条件的、提高反应活性的、操作简单并且易于分离的纳米钌铑催化剂。

根据以上所述的以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂的制备方法，优选地，

1)将含有0.05-0.15mol/L的RuCl₃和0.01-0.03mol/L的RhCl₃)的RuCl₃和RhCl₃的水溶液加入以该水溶液与异丙醇两者的体积比为：1∶4-6倍体积的异丙醇中；

2)搅拌均匀后加入180-220克的微孔煤质活性炭；

3)在40-60℃温度下，搅拌10-12小时；

4)然后升温回流反应4-8小时；

5)冷却后过滤；

6)固体物质经干燥后得到活性炭为载体的纳米钌铑催化剂。

根据以上所述的以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂的制备方法，

较好的方法步骤是：

1)将含有0.1mol/L的RuCl₃和0.02mol/L的RhCl₃)的RuCl₃和RhCl₃的水溶液加入以该水溶液与异丙醇两者的体积比为1∶4.5-5.5倍体积的异丙醇中；

2)搅拌均匀后加入190-210克的微孔煤质活性炭；

3)在45-55℃温度下，搅拌10-12小时；

4)然后升温回流反应5-7小时；

5)冷却后过滤；

6)固体物质经干燥后得到活性炭为载体的纳米钌铑催化剂。

根据以上所述的以活性炭为载体的纳米钌铑催化剂的制备方法，

最好的方法步骤是：