[发明专利]一种固体超强碱催化剂的制备方法

说明书

本发明公开了一种固体超强碱催化剂的制备方法，首先将碱金属盐类载体与助剂滑石粉混合；然后在200‑600℃的惰性氛围下，进行干燥处理2‑6h；再在无水无氧氛围及一定温度下，将占碱金属盐类载体质量0.5‑20％的活性金属进行熔融负载，制备得到所述固体超强碱催化剂。该方法制备的催化剂改善了活性中间体在载体上的负载状态，提高了反应的催化性能，使其能有效的用于催化丙烯反应制取4MP1。

技术领域

本发明涉及化学工程技术领域，尤其涉及一种固体超强碱催化剂的制备方法。

背景技术

目前，固体超强碱是一类非常重要的催化剂，相比于传统的液体碱催化剂，具有回收简便且环境污染小的优势。但该类催化剂极易被空气，微量水等中毒的弊端，大大限制了应用。虽然如此，固体超强碱对于一些特殊反应，如烯烃的异构化，制备生物柴油涉及的酯交换，芳烃的侧链烷基化以及反马氏加成等表现出的高活性和高选择性，让其成为催化领域的热点。

4-甲基-1-戊烯(简称4MP1)是丙烯加成产物中最有价值的，但却是热力学上最不稳定的，而固体超强碱能高选择性的生成该物质。现有技术中最有效的催化剂主要是由碱金属作为活性组分，碱金属碳酸盐作载体而得，该类型催化剂碱强度H_－可达37以上，丙烯α位的活性氢pKa约为36，因此反应可以顺利进行。在反应过程中催化剂的超强碱位首先夺取丙烯α位的活性氢，形成活性中间体烯丙基碳负离子对，当烯丙基碳负离子对达到一定浓度后，与丙烯双键加成得到4MP1。反应前期生成烯丙基碳负离子对的过程为诱导反应过程，此类催化剂反应诱导期长，造成反应速率较慢，反应转化率不高，同时目的产物4MP1很容易发生异构化生成沸点相近的4-甲基-2-戊烯(4MP2)等，降低了反应选择性，也加大了后续分离难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种固体超强碱催化剂的制备方法，该方法制备的催化剂改善了活性中间体在载体上的负载状态，提高了反应的催化性能，使其能有效的用于催化丙烯反应制取4MP1。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种固体超强碱催化剂的制备方法，所述方法包括：

步骤1、将碱金属盐类载体与助剂滑石粉混合；

步骤2、在200-600℃的惰性氛围下，进行干燥处理2-6h；

步骤3、然后在无水无氧氛围及一定温度下，将占碱金属盐类载体质量0.5-20％的活性金属进行熔融负载，制备得到所述固体超强碱催化剂。

所述方法还包括：

在得到所述固体超强碱催化剂之后，将该催化剂用有机溶剂封存，用于催化丙烯二聚反应制备4-甲基-1-戊烯。

在步骤1中，

所述碱金属盐类载体包括碱金属碳酸盐和碳酸氢盐中的一种或两种；

且所述碱金属盐类载体的粒径为50-100μm。

在步骤1中，

所述助剂滑石粉的用量为所述碱金属盐类载体质量的0.01-5％。

在步骤2进行干燥处理的过程中，所采用的惰性氛围为N₂、He或Ar。

在步骤3中，

所述活性金属包括碱金属单质或合金；

且所述活性金属占碱金属盐类载体的质量进一步为0.5-10％。

在步骤3进行熔融负载过程中，

负载温度范围为活性金属的熔点至350℃，负载时间为0.5-6h。

在催化丙烯二聚反应制备4-甲基-1-戊烯的过程中：