[发明专利]一种催化剂及其制备方法、以及制备3-羟基丙醛的方法

权利要求书

1.一种丙烯醛水合制备3-羟基丙醛的催化剂，所述的催化剂的结构式为式I和/或式II，

其中R₁和R₂为氟代支链脂肪基团，R₁和R₂的碳数分别为4～16。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述R₁和R₂相互独立的选自以下取代基团：

3.根据权利要求1或2所述的催化剂，其特征在于，所述式I的催化剂选自以下结构式的化合物中的一种或多种：

所述式II的催化剂选自以下结构式的化合物中的一种或多种：

4.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述R₁和R₂的碳数分别为8～12。

5.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述的式I催化剂的制备方法，包括以下步骤：2,6-二氟代支链烷基苯胺与氯乙酸钠反应制备2,6-二氟代支链烷基苯氨基二乙酸钠，然后2,6-二氟代支链烷基苯氨基二乙酸钠通过酸化得到式I催化剂；

所述的式II催化剂的制备方法，包括以下步骤：2,6-二氟代支链烷基苯胺与氯甲基磷酸酯反应制备2,6-二氟代支链烷基苯氨基磷酸酯，然后2,6-二氟代支链烷基苯氨基磷酸酯通过水解得到式II催化剂；或者，2,6-二氟代支链烷基苯胺与氯甲基磷酸盐反应制备2,6-二氟代支链烷基苯氨基磷酸盐，然后2,6-二氟代支链烷基苯氨基磷酸盐通过酸化得到式II催化剂。

6.根据权利要求5所述的催化剂，其特征在于，所述的2,6-二氟代支链烷基苯胺的制备方法，包括以下步骤：苯胺与碳原子数为4～16的氟代烯烃通过烷基化反应制备2,6-二氟代支链烷基苯胺。

7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于，所述的氟代烯烃选自六氟丙烯齐聚物、八氟异丁烯齐聚物和八氟异丁烯中的一种或多种。

8.根据权利要求7所述的催化剂，其特征在于，所述氟代烯烃选自六氟丙烯二聚物、六氟丙烯三聚物、六氟丙烯四聚物、六氟丙烯五聚物、八氟异丁烯、八氟异丁烯二聚物、八氟异丁烯三聚物和八氟异丁烯四聚物中的一种或多种。

9.一种根据权利要求1-8任一项所述的催化剂制备3-羟基丙醛的方法，包括以下步骤：丙烯醛和水在催化剂和非极性溶剂存在的条件下进行水合反应。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述非极性溶剂包括烷烃、烯烃、环烷烃和芳烃中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述非极性溶剂选自异辛烷、异壬烷、异十二烷和异十六烷中的一种或多种。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将所述水合反应后得到的油水两相分离，其中含有催化剂的油相循环回水合反应中重复使用。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述非极性溶剂与水的体积比为1:9～9:1；催化剂与丙烯醛的摩尔比为1:50～1:5；丙烯醛和水的质量比为5:95～30:70。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述非极性溶剂与水的体积比为2:8～8:2；催化剂与丙烯醛的摩尔比为1:20～1:10；丙烯醛和水的质量比为10:90～20:80。

15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述的水合反应的反应温度为35～100℃；反应压力为0～1MPaG；反应停留时间为0.2～8h。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述的水合反应的反应温度为50～70℃；反应压力为0～0.2MPaG；反应停留时间为0.5～4h。