[发明专利]一种内酯或环醚类化合物催化加氢制备二元醇的方法

说明书

本发明公开了一种内酯或环醚类化合物催化加氢制备二元醇的方法，其包括：在还原性气氛中，使包含有内酯或环醚类化合物、铜基催化剂和溶剂的均匀混合反应体系于50～300℃反应0.1～72h，形成二元醇。本发明提供的内酯或环醚类化合物催化加氢制备二元醇的方法采用内酯或环醚类化合物作为原料，内酯和环醚类化合物等原料制备简单，来源广泛，通过催化选择性加氢反应可获得高产率的目标二元醇，而且该反应原子利用率高，且采用低成本且稳定的铜基催化剂，可以提高二元醇的产率，适用于进行工业化生产，应用前景广泛。

技术领域

本发明涉及一种二元醇的合成方法，特别是涉及一种以内酯或环醚类化合物为原料在铜基催化剂的催化下催化加氢制备二元醇的方法，属于有机合成化学技术领域。

背景技术

二元醇作为一类高附加值的化学品，由于其具有广泛的用途，比如可作为合成聚合物(聚酯、聚脲)的单体，合成香料和添加剂的中间体以及作为溶剂等，而受到学术界和工业界的高度重视。设计高效的催化体系，尤其是多相催化体系，用于二元醇的高活性和高选择性合成十分迫切。内酯或环醚类化合物的催化选择性加氢反应则是一种非常可靠的制备二元醇的方法，该方法具有高原子经济性的特点，符合绿色化学的发展要求。因此，选取具有不同尺寸和取代基团的内酯或环醚类化合物作为底物，在催化剂存在条件下，通过选择性加氢反应就可得到一系列具有不同碳链长度的直链或支链二元醇。

现有制备二元醇的方法，主要是以二元羧酸和链状酯作为原料，通过催化加氢反应得到二元醇。这些催化体系反应条件苛刻，大多需要高温、高压。而且，以羧酸作为原料，容易造成设备腐蚀，反应装置的投入成本高。目前，由内酯或环醚类化合物通过加氢反应制备二元醇的催化体系，主要集中在均相贵金属基催化体系，相关的多相催化体系报道甚少，尤其是涉及到适合多种内酯或环醚类化合物选择性加氢制备不同二元醇的多相催化体系。但是，均相催化体系具有一些明显的缺点：比如经常使用昂贵的有机配体合成催化剂，催化剂难以回收再利用，产物分离过程繁杂，以上缺点限制了均相催化体系的实际应用。因而，设计高效的多相催化体系，尤其是成本低廉和环境友好的非贵金属基多相催化体系，用于系列内酯或环醚类化合物高选择性加氢合成不同的高附加值的二元醇产品就显得十分重要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种内酯或环醚类化合物催化加氢制备二元醇的方法，以克服现有技术的不足。

本发明实施例提供了一种内酯或环醚类化合物催化加氢制备二元醇的方法，其包括：

在还原性气氛中，使包含有内酯或环醚类化合物、铜基催化剂和溶剂的均匀混合反应体系于50～300℃反应0.1～72h，形成二元醇。

在一些实施例中，所述内酯或环醚类化合物与铜基催化剂的质量比为5：1～25：1。

进一步地，所述还原性气氛的压力为0.1～10Mpa。

进一步地，所述内酯或环醚类化合物包括羟甲基糠醛、糠醛、γ-丁内酯、γ-戊内酯、α-当归内酯、δ-戊内酯、ε-己内酯、γ-己内酯、丁位己内酯和丁位辛内酯中的任意一种或两种以上的组合。

进一步地，所述溶剂包括二氧六环、四氢呋喃、乙醇、异丙醇、二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或两种以上的组合。

进一步地，所述铜基催化剂包括非贵金属Cu基负载型催化剂，且所述铜基催化剂的化学式为Cu/X，其中，Cu为活性组分，X为负载活性组分的载体，并且，X包括氧化镁和氧化铝的复合金属氧化物。

优选的，所述铜基催化剂中Cu的含量为5～70wt％，X的含量为30～95wt％。

进一步地，所述铜基催化剂是由水滑石前驱体通过焙烧和还原处理后制备而得到，且该水滑石前驱体是通过共沉淀法合成的。