[发明专利]一种多相催化加氢还原不饱和化合物的方法

说明书

本发明公开了一种多相催化加氢还原不饱和化合物的方法。该方法包括不饱和化合物经多相催化加氢反应被还原的步骤；所述多相催化加氢反应以水为溶剂，以疏水亲气材料为催化剂。本发明利用催化剂疏水亲气的性质，使得氢气可以在催化剂表面快速吸附铺展，提高催化剂表面氢气浓度，进而提升加氢反应速率；改变了常规加压的方法，降低了对设备的要求和危险性。本发明中亲气催化剂Pd/GA可用于常压下双键、硝基以及醛基的加氢，适用类型广泛。本发明所提供的方法在其他需要气体进行反应的领域具有广泛的应用潜力。

技术领域

本发明属于催化剂领域，尤其涉及一种多相催化加氢还原不饱和化合物的方法。

背景技术

液相加氢反应在精细化工和制药等领域作用巨大。与其他氢源相比，氢气是一种原子经济性高且对环境友好的氢源。然而，氢气的低反应活性一直是研究的重点和难点。为了提高多相催化加氢反应速率，研究者们一般通过控制合成催化剂形貌与结构，调节催化剂表界面和电子结构，从而实现对反应底物的高效活化；或者通过调节催化剂表面的亲疏水性，从而提高反应底物分子在催化剂表面的富集转化。但是，氢气在催化剂表面的吸附对催化反应速率也起着非常重要的作用，然而相关研究非常少。常压下氢气在催化剂表面的浓度非常低，导致常压下多相加氢催化反应慢。为了提高氢气浓度和反应速率，通常采取增加氢气压力，对反应条件和设备要求苛刻。因此，开发一种不需要加压，提高催化剂表面的氢气浓度的方法非常必要。

发明内容

本发明的目的是提供一种多相催化加氢还原不饱和化合物的方法，该方法通过创造疏水亲气表面，增加氢气在催化剂表面的吸附和浓度，从而提高多相催化反应速率。

本发明提供的一种多相催化加氢还原不饱和化合物的方法，它包括不饱和化合物经多相催化加氢反应被还原的步骤；所述多相催化加氢反应以水为溶剂，以疏水亲气材料为催化剂。

上述的方法中，所述疏水亲气材料可由疏水性载体和负载在所述疏水性载体上的重金属组成。

所述疏水性载体可为石墨烯气凝胶。

所述重金属可为钯。

所述疏水亲气材料中，所述重金属的质量百分含量可为3.8％。

上述的方法中，所述不饱和化合物中的不饱和基团可为双键、硝基或醛基，即所述不饱和化合物可为含双键的化合物、硝基化合物或醛基化合物。

所述含双键的化合物可为苯乙烯。

所述硝基化合物可为取代或未取代的硝基苯；所述取代可为被烷基和/或卤素取代。

所述醛基化合物可为取代或未取代的苯甲醛；所述取代可为被烷基和/或卤素取代。

上述的方法中，所述多相催化加氢反应在常压下进行。

本发明进一步提供了疏水亲气材料在作为多相催化加氢催化剂或多相催化加氢还原不饱和化合物中的应用；所述多相催化加氢以水为溶剂。

上述的应用中，所述疏水亲气材料可由疏水性载体和负载在所述疏水性载体上的重金属组成。

所述疏水性载体可为石墨烯气凝胶。

所述重金属可为钯。

所述疏水亲气材料中，所述重金属的质量百分含量可为3.8％。

上述的应用中，所述多相催化加氢中的不饱和基团可为双键、硝基或醛基，即所述不饱和化合物可为含双键的化合物、硝基化合物或醛基化合物。

所述含双键的化合物可为苯乙烯。

所述硝基化合物可为取代或未取代的硝基苯；所述取代可为被烷基和/或卤素取代。

所述醛基化合物可为取代或未取代的苯甲醛；所述取代可为被烷基和/或卤素取代。