[发明专利]一种催化乙酰丙酸转化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化乙酰丙酸转化的方法。

背景技术

加氢反应是转化生物质原料制备燃料和精细化学品的重要反应之一。来自于生物质原料的乙酰丙酸是优秀的平台化合物，能够通过加氢反应制备其它重要的精细化学品。乙酰丙酸能够选择性加氢为戊内酯，其中戊内酯是一种具有价值的化学品，可用作树脂溶剂及各种有关化合物的中间体。也用作润滑剂、增塑剂、非离子型表面活性剂的胶凝剂、加铅汽油的内酯类添加剂，用于纤维素酯和合成纤维的染色。戊内酯具有香兰素和椰子香味。我国GB2760-86规定为允许使用的食用香料。主要用以配制桃、椰子、香草等型香精。也用作难溶性树脂的溶剂、有机合成中间体，是一种能够用于生产聚合物和特殊精细化学品的平台化学品。然而现有技术当中，从乙酰丙酸选择性加氢到戊内酯需要较高的反应条件如反应温度或反应压力。为了在更加温和的反应条件下制备戊内酯，人们需要开发出更具活性的催化剂。

发明内容

本发明为克服上述现有技术的缺陷，提供了一种催化乙酰丙酸转化的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种催化乙酰丙酸转化的方法，包括下述步骤：将乙酰丙酸和负载铂的氮化铝置于反应装置中，加入蒸馏水，通入氢气，在70～110℃下反应1～6h；所述铂的负载量为3%～10%；所述氢气的压力为0.5～2MPa；所述负载铂的氮化铝与所述乙酰丙酸的质量比为0.4～0.8：1。

所述氮化铝具有氮原子，整个结构富含电子，有利于乙酰丙酸加氢。所述乙酰丙酸与所述氮化铝的氮元素作用，固定在氮化铝的平面上，更利于与负载的铂作用。

优选地，所述铂的负载量为5%。

优选地，所述氢气的压力为1MPa。

优选地，所述反应温度为90℃。

优选地，所述负载铂的氮化铝与所述乙酰丙酸的质量比为0.6：1。

优选地，所述反应时间为4h。

所述负载铂的氮化铝可采用现有的方法制备，优选采用如下方法制备：将氮化铝分散到蒸馏水中，加入铂盐溶液，混合，然后慢慢滴加硼氢化钠溶液，反应4h，过滤，蒸馏水洗涤，真空干燥。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公开了一种催化乙酰丙酸转化的方法，所述负载铂的氮化铝能有效催化乙酰丙酸制戊内酯，所需反应条件温和，具有较高的戊内酯产率。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对发明作进一步的说明。这些实施例仅是对本发明的典型描述，但本发明不限于此。下述实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的原料，试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市购等商业途径得到的原料和试剂。

实施例1

负载铂的氮化铝的制备：

将500mg氮化铝分散到10ml的蒸馏水中，加入含有62.5mg氯铂酸钾水溶液，90℃搅拌1h，然后慢慢滴加硼氢化钠溶液（NaBH₄/PtPt的摩尔量之比为5:1），室温搅拌4h，过滤，蒸馏水洗涤，90℃真空干燥，得到负载5%铂的氮化铝（5%Pt/ALN）。

催化乙酰丙酸制备戊内酯:

准确称取200mg乙酰丙酸和110mg的催化剂加入到高压反应釜的内衬中，加入3ml的水。封装好不锈钢的高压反应釜后，用氢气换气3次，然后在室温下冲入1MPa氢气。将油浴锅预热到要求的温度，放入高压反应釜，90℃反应4h，停止反应，冷却至室温。

反应过后，通过过滤将产物与催化剂分离，对滤液进行处理后，利用高效液相色谱（HPLC）对产物以及反应物进行分析，计算出戊内酯的产率为95%

实施例2~9

与实施例1的不同之处在于，反应温度、氢气压力、铂的负载量、负载铂的氮化铝与乙酰丙酸的质量比（A）和不同铂，其结果见如表1。

表1

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。