[发明专利]一种醇类化合物的合成方法

说明书

本发明提供一种醇类化合物的合成方法，包括：以碳包覆镍的纳米复合材料为催化剂，在氢气气氛下催化酮类化合物进行加氢还原反应；其中，所述纳米复合材料含具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为掺杂氮和氧的石墨化碳层，所述内核为镍纳米颗粒，其中所述纳米复合材料为具有至少一个介孔分布峰的介孔材料。该方法采用含核壳结构的碳包覆镍的纳米复合材料为催化剂，其丰富的介孔结构，有利于催化反应的传质，用于酮类化合物加氢还原合成醇类化合物，具有优异的活性、选择性及安全性。

技术领域

本发明涉及催化领域，具体涉及一种醇类化合物的合成方法。

背景技术

醇类化合物是非常重要的化工中间体，在有机溶剂、精细化工、医药，农药，家用化妆品等行业有十分广泛的用途。例如，正丁醇是一种重要的化工原料，可以用来制备邻苯二甲酸丁酯，脂肪族二元酸酯，磷酸丁酯等增塑剂以及丁酸、丁胺、丙烯酸丁酯等化工原料，也用于溶剂、脱水剂、抗乳化剂以及油脂，香料，抗菌素，维生素等萃取剂，醇酸树脂涂料的添加剂，以及消泡剂、选矿剂等，具有广泛的用途和广阔的市场前景。

加氢反应在石油化工生产中具有广泛的应用，其中将酮类化合物通过催化加氢的方法得到相应的醇类化合物具有十分重要的意义。工业上大部分丙酮皆由异丙苯过氧化法获得，并与苯酚联产。由于苯酚的需求量增加，联产出大量丙酮，出现了丙酮的过剩，通过丙酮加氢制备异丙醇成为一条可行的路线。

丙酮加氢制备异丙醇可以使用镍基或者铜基催化剂，也可以使用负载型贵金属催化剂和过渡金属基催化剂，如铂(Pt)、钯(Pd)和铑(Rh)等贵金属催化剂及镍(Ni)基非贵金属催化剂。贵金属催化剂具有催化活性高、反应条件温和等优点，在酮类化合物催化加氢生成相应的醇类化合物占有很重要的地位。虽然贵金属有这些优点，但是贵金属催化剂价格成本过高，对原料杂质要求苛刻。负载型镍催化剂在制备过程中易发生团聚，催化效率较低，容易发生副反应。

由上述可知，开发在空气中稳定并具有优异催化性能的加氢还原催化剂用于酮类化合物的加氢还原，是本领域亟待解决的问题。

需注意的是，前述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种醇类化合物的合成方法，该方法采用含核壳结构的碳包覆镍的纳米复合材料为催化剂，碳材料与镍纳米颗粒协同发挥作用，产生了良好的催化效果，其包覆严密的金属纳米粒子，有利于在更苛刻的条件下发挥作用，用于酮类化合物加氢还原合成醇类化合物，具有优异的活性、选择性及安全性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种醇类化合物的合成方法，包括：

以碳包覆镍的纳米复合材料为催化剂，在氢气气氛下催化酮类化合物进行加氢还原反应；

其中，所述纳米复合材料含具有壳层和内核的核壳结构，所述壳层为掺杂氮和氧的石墨化碳层，所述内核为镍纳米颗粒，所述纳米复合材料的酸洗损失率≤60％。

根据本发明的一个实施方式，其中所述酮类化合物为脂肪酮、脂环酮或芳基酮。

根据本发明的一个实施方式，其中所述酮类化合物选自丙酮、环己酮。

根据本发明的一个实施方式，其中所述催化剂占所述酮类化合物质量的1％～50％，优选5％～30％。

根据本发明的一个实施方式，其中所述加氢还原反应温度一般为100℃～200℃。

根据本发明的一个实施方式，其中所述氢气的压力一般为3MPa～6MPa。

根据本发明的一个实施方式，所述加氢还原反应的反应时间优选为2～12h。