[发明专利]一种糠醛脱羰制呋喃用钯炭催化剂及其制备方法

说明书

本发明提供一种糠醛脱羰制呋喃用钯炭催化剂的制备方法，所述方法包括：活性组分的前驱化合物钯盐或钯盐与其它贵金属盐的混合盐与氨水混合形成钯氨络合物溶液，所述钯氨络合物溶液与助剂碱金属盐和载体活性炭混合浸渍，向其中加入还原剂对其化学还原后，经固液分离得到所述钯炭催化剂。本发明提供的催化剂的使用寿命比现有技术中催化剂的使用寿命明显延长，且提高了糠醛脱羰制呋喃的生产效率。本发明制备得到的催化剂同时兼具高活性、高选择性、寿命长及稳定性好的特点。

技术领域

本发明涉及一种糠醛脱羰制呋喃用钯炭催化剂及其制备方法。

背景技术

呋喃是一种重要的有机合成原料和溶剂，还用于大批量制作热芯盒工艺型芯的粘合剂。呋喃可用来制取吡咯、噻吩、四氢呋喃等。呋喃经醚化，还原得到2,5-二甲氧基二氢呋喃，经水解生成2-羟基-1,4-丁二醛，其可用于合成法山莨菪碱的生产。呋喃经醚化、还原，再经催化加氢得到2,5-二甲氧基四氢呋喃时，经水解生成丁二醛，这则是合成另一种生物碱阿托品的原料。呋喃经乙酰化，甲氧胺化肟化，氨化成盐后制得的呋喃铵盐，是头孢呋辛的重要中间体。呋喃还用来生产消炎药甲苯酰吡各乙酸钠，每吨这种药物需消耗呋喃4.75t。开发糠醛脱羰制呋喃的催化剂及其制备方法具有重要的实际应用意义。

呋喃合成最早可追溯到1924年，US1636030报道了以糠酸脱羰合成呋喃，1932年Hurds等人对糠醛脱羰反应进行了报道，US2337027、US2374149又相继报道了呋喃的合成；20世纪五六十年代各国相继发表了许多专利，SU 1699601、SU 1710125、RU 2027714等专利提出使用Pd催化剂进行糠醛脱羰反应。七八十年代，前苏联学者对该反应的研究较多，如RU2027714。至今，拉脱维亚共和国科学院的有机合成研究所仍然进行着这方面的研究。

目前，工业生产中使用的糠醛脱羰法制呋喃主要有两种方法，液相脱羰法和气相脱羰法。液相所使用的催化剂主要是Pd/C，Pd/γ-Al2O3，Pd/γ-Al2O3-TiO2催化剂；气相所使用的催化剂主要是Zn-Cr-Mn，Pd/C，Pd/γ-Al2O3。

Jung研究表明：使用5％Pd/C催化剂进行液相脱羰时，反应在159～162℃进行100h后，催化剂活性降至62.5％，催化剂的生产能力为呋喃36kg/克钯。

Penn Speciality Chem.Inc开发的糠醛液相脱羰制呋喃使用纳米级5％Pd/γ-Al2O3催化剂，呋喃的收率70-75％，催化剂的寿命80小时，这是中石油前郭石化分公司四氢呋喃装置工艺数据。

长春工业大学，张龙等开发了一种糠醛液相脱羰生产呋喃用催化剂及制备，该催化剂是以表达式γ-Al2O3和MO作为复合载体，助催化剂MO为K、Cs或Li的氧化物，MO占所述的复合载体的0.5～2.0wt.％；催化剂的活性组分是Pd，Pd的母体为PdCl2或Pd(NO3)2或[Pd(C2H3O2)2]3，Pd占所述的复合载体的5wt.％。该发明的催化剂采用浸渍沉淀法制备，制备的催化剂在糠醛液相脱羰反应中有良好的活性，糠醛转化率92.5％-98.2％，呋喃选择性85.3％-94.2％，催化剂寿命长，达到100-120小时。