[发明专利]一种加氢催化剂及其制备方法，及柠檬醛加氢制备香茅醛的方法

说明书

本发明公开一种加氢催化剂及其制备方法，及柠檬醛加氢制备香茅醛的方法。所述加氢催化剂，包括稀土氢化物、金属氧化物和Pd。在所述加氢催化剂的作用下，优选的，在N‑杂环类化合物助剂的存在下，柠檬醛加氢制备香茅醛。所述加氢催化剂具有抗CO中毒、高寿命的优点，降低了柠檬醛发生醛基分解产生CO的可能性，抑制了活性组分Pd的中毒机率具有较好的工业化前景。

技术领域

本发明涉及加氢领域，具体涉及一种加氢催化剂，更具体涉及柠檬醛加氢制备香茅醛的催化剂和方法。

背景技术

香茅醛，是桉叶油和香茅油等植物精油的主要成分之一。作为一种重要的单离香料，具有强烈、新鲜、青柑桔样、微带木香的香气，在食品、香料和化妆品工业上有广泛的应用。香茅醛广泛用于食用香精，配制柑橘和樱桃类香精，也用作调制低档皂用香精。同时香茅醛也是合成其它香料的重要中间体，例如用于合成羟基香茅醛、香茅醇和薄荷醇等香料。

香茅醛的来源有天然提取和化学合成两种。其中天然提取的香茅醛受制于自然条件等变化导致其产量、品质等出现较大波动，有悖于市场的稳定性需求。合成香茅醛则可以避免上述情况的产生，主要的合成路线包括：(1)以β-蒎烯为原料，进行热解、氯化、水解、催化加氢、空气氧化而得。该路线使用的β-蒎烯同样来自于天然提取物，供应量受制于自然条件，此外该合成工艺复杂，香茅醛收率低并且三废较多；(2)以柠檬醛为原料，加氢得到香茅醛是主流的合成路线，但考虑到柠檬醛特殊的结构，高收率的加氢得到香茅醛在技术上具有很大的挑战性。

根据文献报道，使用金属钯作催化剂，氢化反应仅发生在碳碳双键，对碳碳双键具有很高的选择性，对于其他不饱和键基本没有选择性。基于此，以贵金属Pd作为活性组分用于选择性氢化柠檬醛制备香茅醛具有很高的技术优势。

CN1234385A公开了在粉状铑和/或钯催化剂的存在下以及在有机碱的存在下选择性液相氢化柠檬醛制备香茅醛的方法，该方法的香茅醛的最高选择性为94％，其余产物包括香茅醛异构体，以及过度加氢产物二氢香茅醛。但是该方法无法实现催化剂Pd/C的套用，催化剂使用一次便失去活性。采用溶剂清洗催化剂仍无法恢复其活性。Marco Burgener等(Journal of Catalysis 228(2004)152-161)针对Pd系催化剂用于氢化柠檬醛过程中出现的催化剂失活现象进行了详细研究，研究表明，反应过程中Pd系催化剂会导致部分柠檬醛发生醛基分解产生CO，CO很容易与金属Pd结合进而导致其失去催化活性。针对此种现象，文献中提出了向失活的反应体系中通入氧气来恢复催化剂的活性。尽管该种方式可以恢复催化剂的活性，但应用到工业化时存在很大的安全风险。综合来看，公开的技术存在较大的技术风险和安全风险。

基于以上原因，研究新的反应体系替代Pd系催化剂显得尤为重要，CN108794314A提供了一种柠檬醛加氢制备香茅醛的方法，以柠檬醛为原料，依次加入催化剂镍钼、钯钼、钌钴或铑铁，助催化剂碳盐氢钠、叔丁醇钾、甲醇钠、乙醇钠、乙胺或二乙醇胺和溶剂，公开的实施例中香茅醛的最高选择性达到96％，并伴有四氢香叶醇等副产物。尽管该工艺具有较高的香茅醛收率，但使用了大量的碱性助剂和溶剂，对设备具有较高的要求，并且三废较多，处理繁琐，明显不符合绿色化学的理念。

因此，开发一种抗CO中毒、高寿命的加氢催化剂体系用于制备香茅醛显得至关重要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中香茅醛制备过程中所存在的诸多问题，提供一种加氢催化剂，所述加氢催化剂用于柠檬醛加氢制备香茅醛，具有抗CO中毒、高寿命的优点，具有较好的工业化前景。本发明还提供一种柠檬醛加氢制备香茅醛的方法，降低了柠檬醛发生醛基分解产生CO的可能性，抑制了活性组分Pd的中毒机率。

为了实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种加氢催化剂，包括稀土氢化物、金属氧化物和Pd。

作为优选的方案，本发明所述加氢催化剂，包含以下组成：