[发明专利]一种氢转移制备烯烃的方法

说明书

本发明提供一种氢转移制备烯烃的方法，包括以下步骤：将水、催化剂、牺牲剂和炔烃混合，在紫外光照射下进行反应，得到烯烃；所述催化剂为TiO2‑金属合金复合催化剂，所述金属合金为钯铂合金，所述钯和铂的摩尔比为3:1～1:3。在光照条件下，基底材料二氧化钛产生光生电子和光生空穴，光生电子传递到金属位点上参与还原反应，将水中的氢离子还原成还原态的氢(H_ad)。本发明中的方法将光驱动下水中产生的还原态氢直接用于炔烃加氢反应，避免了传统加氢反应中氢气的使用带来的潜在安全隐患，且提高了反应选择性，加氢产物90％以上为烯烃，而不是烷烃。实验结果表明，本发明中的方法选择性最高可达97％。

技术领域

本发明属于金属催化剂技术领域，尤其涉及一种氢转移制备烯烃的方法。

背景技术

烯烃是世界上产量最大的化学产品之一，烯烃工业是石油化工产业的核心，烯烃产品占石化产品的75％以上，在国民经济中占有重要的地位。烯烃是药物合成、农药生产、复合材料加工生产等领域的基础原料，可用于制备合成纤维、合成橡胶、合成塑料、合成乙醇(酒精)和炸药等。

最常见的工业合成烯烃的途径是通过石油裂解直接得到，但是由于石油受到进口的限制，并且受国际油价的波动影响，对烯烃工业影响较大。致使人们对其他的烯烃合成方法进行进一步的研究。

其中，炔烃加氢生成相应烯烃的反应是极其重要的一种合成烯烃的途径，如公开号为CN 102464543 A的中国专利，该专利公开了一种炔烃选择加氢催化剂在加氢脱除碳四馏分中炔烃中的应用，所述催化剂包含氧化钛-氧化铝复合氧化物载体以及负载于该载体上的如下组分：a)1～20重量％的铜；b)0.05～3重量％的钴；c)0.05～1重量％的一种或多种镧系金属；以及d)任选的锌和/或镍。该催化剂用于炔烃选择加氢时，不仅活性高，而且能抗硫和砷中毒，催化剂的使用时间明显延长。然而，该方法以氢气为氢源热驱动炔烃进行加氢反应，有一定的危险性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢转移制备烯烃的方法，本发明中的方法以水为氢源，生产安全性高。

本发明提供一种氢转移制备烯烃的方法，包括以下步骤：

将水、催化剂、牺牲剂和炔烃混合，在紫外光照射下进行反应，得到烯烃；

所述催化剂为TiO₂-金属合金复合催化剂，所述金属合金为钯铂合金，所述钯和铂的摩尔比为3:1～1:3。

优选的，所述钯和铂的摩尔比为1:1。

优选的，所述金属合金的粒径为2.8～3.3nm。

优选的，所述催化剂中的TiO₂为TiO₂纳米片，所述TiO₂纳米片的边长为30～60nm。

优选的，所述金属合金与TiO₂的摩尔比为(2～4)：100。

优选的，所述催化剂与炔烃的摩尔比为1:2～1:40。

优选的，所述牺牲剂选自甲醇、异丙醇、三乙醇胺、硫化钠和亚硫酸钠中的一种或几种；

所述牺牲剂与水的体积比为(15～25)：(85～75)。

优选的，所述炔烃为2-甲基-3-丁炔-2-醇。

优选的，所述紫外光的光照强度为1～6mW/cm²。

优选的，所述催化剂按照以下步骤制得：

将TiO₂、钯源和铂源在水中混合，调节pH值至8～10，加入还原剂进行还原反应，得到催化剂。