[发明专利]一种固体碱催化剂及制备以及在制备愈创木酚甘油醚中的应用

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种固体碱催化剂及其制备，以及利用该固体碱催化剂制备愈创木酚甘油醚的方法。

背景技术

固体碱催化剂因为反应条件温和，反应速率快，副反应少，可回收再利用等优点受到科研工作者的逐渐重视。固体碱种类各异，发展迅速。固体碱的分类为有机固体碱、有机无机复合固体碱、无机固体碱三种。目前，在工业生产中有较多的重要反应是由无机固体碱催化的，无机固体碱主要包括：金属氧化物固体碱，水滑石类固体碱，负载型固体碱。金属氧化物固体碱主要包括碱金属氧化物、碱土金属氧化物、稀土金属氧化物和过渡金属氧化物。金属氧化物的碱性强度和催化效果如何，主要受金属原子序数、前驱体的种类以及焙烧温度的影响。金属氧化物固体碱的碱性位通常来自于氧化物表面吸附水分子后产生的羟基和带负电的晶格氧。金属氧化物的碱性随着原子序数的提高而增加，但催化活性和催化剂表面积却随着原子序数的增加而减小。高温焙烧则有利于提高催化剂的碱性强度，有助于活性中心的形成，但过高的温度也可能导致催化剂烧结，碱性位的丢失。对于碱土金属氧化物来讲，碱性强弱顺序为碳酸盐>氢氧化物>醋酸盐。因此，可以通过改变制备条件或者选择不同的前驱体来获得催化性能更佳的催化剂。氧化钙、氧化镁和氧化铝具有成本低，碱性强的优点，近年来受到人们的关注。而且复合金属氧化物也表现出了很好的催化活性。

愈创木酚甘油醚(化学名：3-邻甲氧苯氧基-1,2-丙二醇)具有祛痰、镇咳、解痉等作用。在日常生活中作为非处方药被广泛使用。同时，它也是一种有生物活性的医药中间体，用于β-受体阻滞剂的合成。近些年来，研究发现该药品也可用于降低血小板粘性、松弛肌肉以及兽用麻醉剂等，因此，开发研究愈创木酚甘油醚的合成工艺具有广阔的应用前景。

目前已报道的合成愈创木酚甘油醚的方法有四种。

方法一：由环氧氯丙烷和愈创木酚（邻甲氧基苯酚）在碱性条件下缩合，然后酸催化水解得目标产物，或者将环氧氯丙烷水解成氯代甘油后和愈创木酚在碱性条件下缩合得目标产物。该方法的缺点是所用的原料环氧氯丙烷主要来自不可再生资源石油裂解。

方法二：由缩水甘油和愈创木酚在三乙胺或吡啶的催化下反应，该方法的缺点是催化剂在产品中的残留难以除去，对环境和人体的伤害较大。

方法三：是不对称合成法，由α-卤代丙烯和愈创木酚在碳酸钾催化下生成中间产物愈创木酚烯丙基醚，然后愈创木酚烯丙基醚在K₃Fe(CN)₆、K₂CO₃、(DHQD)₂-PHAL、t-BuOH/H₂O、OsO₄的条件下水解成目标产物。该方法的缺点是催化剂和溶剂昂贵，后处理繁琐。

方法四：由对甲苯磺酸异丙叉甘油酯和愈创木酚在N,N-二甲基甲酰胺为溶剂、氢氧化钠为碱性催化剂的条件下发生O-烷基化反应生成中间产物愈创木酚异丙叉甘油醚，中间产物愈创木酚异丙叉甘油醚再在酸性条件下水解得目标产物。该方法所用的原料对甲苯磺酸异丙叉甘油酯由异丙叉甘油和对甲苯磺酰氯反应而来，步骤繁多，且溶剂DMF的沸点高，除去所耗能耗大，少量残留对环境和人体都有不良影响。

可以说上述合成愈创木酚甘油醚的方法，或是原料成本高，或是对环境有污染，或是步骤繁多，或是后处理复杂，为其制备提出了新的亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种采用机械混合法制备的再生简单、活性高复合固体碱催化剂及其制备和应用，利用该复合固体碱催化剂制备愈创木酚甘油醚操作简便，能耗少。

本发明的技术方案：本发明所述复合固体碱催化剂，主要由质量份配比如下的组分制成：

载体：

γ-Al₂O₃                    100份

负载组分：

粘结剂                     0.5～5份

含镁化合物                 1～25份

含钙化合物                 1～25份

聚丙烯酰胺                 0.5～5份

无机碱                     0.1～2份；

所述粘结剂为下列之一：甘油、淀粉、甲基纤维素、聚丙烯醇、铝溶胶、水玻璃；