[发明专利]一种纳米Pd/C催化剂及采用该催化剂制备熊去氧胆酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化合物的催化氢化，具体涉及一种纳米Pd/C催化剂以及采用该催化剂还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法。

背景技术

目前国内外合成熊去氧胆酸的起始原料有鹅去氧胆酸和牛羊胆酸两种，而无论采用何种原料合成熊去氧胆酸都需要先制取7-酮石胆酸，再经过氢化还原得到熊去氧胆酸。

现在大多数是采用醇+金属钠体系进行氢化还原反应，此体系在进行氢化还原反应时立体选择性较差，大概只有80％的7-酮石胆酸还原成熊去氧胆酸，另外20％还原成鹅去氧胆酸，反应完成后还需要进行分离纯化，最后得到的熊去氧胆酸产品大概只有鹅去氧胆酸的50～60％。

目前，本领域亟需一种高产率制备熊去氧胆酸制备方法，从而满足市场对高纯度熊去氧胆酸的需求。虽然贵金属类催化剂在化合物的催化氢化领域被广泛应用，但是采用纳米Pd/C催化剂还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法未见报道。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺陷，提供高效纳米Pd/C催化剂催化还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法，从而显著提高熊去氧胆酸的产率和纯度。

本发明的第一目的是提供一种具有高催化活性的纳米Pd/C催化剂。

具体而言，所述纳米Pd/C催化剂由包括以下步骤的方法制备而成：

(i)以PdCl₂为原料，配制成浓度15～22g/L的H₂PdCl₄溶液，再用强碱弱酸盐调节溶液pH值至2～5，即得混合溶液A；

(ii)在20～40℃下，将活性炭缓慢加入混合溶液A中，活性炭的加入量为20～50mg/ml，加完后搅拌15～30min，即得混合溶液B；

(iii)在混合溶液B中，缓慢滴加9.0～21.0％水合肼溶液，所述水合肼溶液与混合溶液B的体积比为1～10：1～5；缓慢升温至45～80℃，保温搅拌0.5～2h，即得混合溶液C；

(iv)用Na₂CO₃调节混合溶液C的pH值至5～6.5，静置2～3h，过滤，洗涤沉淀，在50～100℃干燥5～9h，即得纳米Pd/C催化剂。

步骤(i)所述H₂PdCl₄溶液可由包括以下步骤的方法配制而成：取1.0～2.5g PdCl₂，加入无机酸溶解，摇匀后加入蒸馏水至5～15m，小火加热溶解；用蒸馏水赶酸3～5次，定容至50mL，即得15～22g/L的H₂PdCl₄溶液。

步骤(i)中，调节pH值可采用浓度5～10％的强碱弱酸盐，可选自碳酸钠、乙酸钠、磷酸钠或碳酸氢钠。

步骤(ii)所述活性炭可采用包括以下步骤的方法进行预处理：将活性炭置于坩埚中，在100～150℃的恒温干燥箱中烘烤1～4h，从中称取所需量的活性炭置于圆底烧瓶中，加水浸炭，摇匀，平衡0.5～3h，即可。

步骤(iii)所述水合肼溶液与混合溶液B的体积比优选为1:3～5。

本发明提供的纳米Pd/C催化剂，纳米Pd颗粒大小为8～20nm,比表面积为1618～1055m²/g，总孔容为0.23～0.70cm³/g，Pd含量为1～6％。

所述纳米Pd/C催化剂催化活性高，可广泛应用酮、醛等化合物的选择性加氢的催化氢化反应中。该催化剂应用于催化还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸时，具有优异的效果。

本发明的第二目的是提供一种制备熊去氧胆酸的方法，所述方法以7-酮石胆酸(7K-LCA)为原料，采用本发明所述纳米Pd/C催化剂，经氢化还原反应制备得到熊去氧胆酸(UDCA)。

所述反应方程式如下：

具体而言，本发明提供了一种采用纳米Pd/C催化剂还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)在反应釜内投入7-酮去氧胆酸、醇类溶剂和纳米Pd/C催化剂，搅拌均匀；将反应釜内充满氢气，在压强0～30MPa、温度10～90℃条件下反应2～8h，即得反应液；

(2)在反应液中加入10～50倍体积的去离子水，搅拌均匀，浓缩至溶剂体积减少一半；再加入10～100倍体积的去离子水，搅拌均匀，浓缩至溶剂残留量≤5％；再加入10～100倍体积的去离子水，搅拌均匀，过滤，收集沉淀；

(3)在沉淀中加入浓度为10～50％的无机酸，结晶，过滤，洗涤晶体，干燥，即得熊去氧胆酸。