[发明专利]用于三水六氟丙酮气相加氢生产六氟异丙醇的催化剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，特别涉及用于三水六氟丙酮气相加氢生产六氟异丙醇的催化剂及其制备方法。

背景技术

六氟异丙醇（即HFIP）是一种新型的含氟化合物，是一种高极性的溶剂，与水和许多有机溶剂很容易混合，热稳定性好，并且对于紫外光的透过性良好。这些特性使HFIP能够成为许多聚合体系中的一种理想溶剂；HFIP是用作医药品的中间体，可以合成吸入式麻醉剂七氟醚，也是合成农用化学品的中间体；HFIP可以用作电子方面的溶剂洗净剂；HFIP可以溶解很大一部分的聚合物，如聚酯、聚酰胺、聚丙烯腈、聚缩醛和水解聚乙烯酯等，由于这样的性质使其能够在分析方面得到很好的应用及作为高聚物再利用的再生剂。

HFIP通常采用六氟丙酮（HFA）催化加氢还原合成，主要有气相和液相两种方法。采用气相加氢制备HFIP的不足之处是HFA气体毒性很高，不利于保存和运输，并且存在将HFA从其水合物中气化分离的过程。为了克服以上的不足，人们以HFA的水合物为原料，采用液相加氢法制备HFIP，然而该法的不足之处是所用反应时间较长，催化剂与产物难以分离，而且不利于连续化生产。无论是以上哪一种方法，所采用的催化剂一般都为Pd、Pt、Ru等贵金属或其氧化物，并且复合式催化剂的效果优于单一的催化剂。本发明采用三水六氟丙酮为原料，将其加热到其沸点(106°C)以上，液相变为气相，通过催化剂加氢还原制得六氟异丙醇。此法同时具备气相法可连续生产和液相法原料方便、无毒的优点，同时采用非贵金属为催化剂可以降低反应成本，对目标产物的选择性也高。所以，采用固体催化剂气相催化六氟丙酮水合物加氢生产六氟异丙醇符合绿色经济和绿色化学的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种催化效率高、反应选择性和转化率高、反应稳定性好且能够避免原料的毒性以及因产物难以分离导致的收率低和纯度低问题的用于三水六氟丙酮气相加氢生产六氟异丙醇的催化剂及其制备方法。

为解决该技术问题，本发明采用的技术方案如下：

用于三水六氟丙酮气相加氢生产六氟异丙醇的催化剂，由载体和活性组分组成，其特征在于：所述的载体为氮化碳，所述的活性组分为金属Ni、Cu和Cr，金属的总质量百分含量为3~10%（以氮化碳质量的百分比），Ni、Cu和Cr的摩尔比为60~90:6～24:3～16。

本发明的催化剂采用浸渍法制备，包括以下步骤：

(1)按照金属的总负载量为3~10%（以氮化碳质量的百分比），Ni、Cu和Cr的摩尔比为60~90:6～24:3～16，称取Ni(NO₃)₂·6H₂O、Cu(NO₃)₂·3H₂O和Cr(NO₃)₃·9H₂O，用水溶解，再加入氮化碳，静止8小时，水浴90°C干燥，然后在110°C烘干12小时后得到催化剂前躯体；

(2)将催化剂前躯体在200~500°C的H₂下还原2小时；

(3)再用无水HF在300~500°C处理6小时，得到本发明催化剂。

本发明的催化剂在三水六氟丙酮气相加氢生产六氟异丙醇反应中的应用：

1、在自制反应器中装入本发明的催化剂0.5g；

2、将三水六氟丙酮加热到其沸点（106°C）后与H₂按摩尔比为1:10混合进入反应器中，在120°C、常压下反应，反应产物于气相色谱中分析。该色谱仪器为岛津GC-2014型气相色谱仪，配有Agilent DB-WAX型色谱柱。

采用上述技术方案制备的催化剂用于三水六氟丙酮气相加氢生产六氟异丙醇能够在比较温和（低温常压）的条件下表现出高的活性和选择性及稳定性，并且催化剂制备方法简单，价格便宜。

具体实施方式

下面通过一些实例对本发明的方法作进一步的说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1