[发明专利]一种丁香酚异构化催化剂及异构丁香酚的制备方法

说明书

本发明提供一种丁香酚异构化催化剂及异构丁香酚的制备方法。所述方法采用Zr‑N/Meso‑Al₂O₃(OH^‑)催化剂，其以介孔氧化铝为载体，以双头短链有机胺为连接载体和金属的媒介及掺杂的N源，以无机金属Zr盐为Zr源，通过配位和电荷作用制备负载型的Zr‑N/Meso‑Al₂O₃(OH^‑)催化剂。与传统异构丁香酚的制备方法所用的碱催化剂相比，本发明所用的催化剂显著提高了催化剂的丁香酚异构活性，同时该催化剂优异的催化性有效降低了异构反应的温度和压力，缩短了反应时间，且催化剂通过简单过滤即可分离并重复利用。

技术领域

本发明属于异构丁香酚的制备领域，具体涉及一种丁香酚异构化催化剂及异构丁香酚的制备方法。

背景技术

异丁香酚(C₁₀H₁₂O₂)是具有丁香气味的淡黄色微稠厚液体，存在于丁香、卡南加香石竹、晚香玉等精油中，它具有顺式和反式两种异构体，从商业价值角度讲，反式异丁香酚刺激性更低，口味更愉悦，因此其应用价值更高，常用于配制香精，同时也是制备香兰素的重要原料之一，结构如下：

异丁香酚分子式

随着异丁香酚下游香兰素市场的不断扩大，对于异丁香酚的需求也快速增长，而如何高效绿色的合成异丁香酚成为合成香兰素的重要限制因素之一。目前，行业内普遍采用熔融的浓碱催化丁香酚发生异构反应制备异丁香酚，该法虽然操作简单，但其反应时间过长、效率低，并且反应能耗高，同时还会产生大量的废碱液，环境污染严重。

随着研究不断深入，有研究人员尝试使用固体碱代替熔融的液体碱，虽然一定程度上降低了生产成本、减少了废水的排放，但固体碱催化剂仍然存在活性偏低、失活快等缺点。近来研究发现，过渡金属配合物作为异构化的催化剂表现较为突出，过渡金属钌也因其在烯烃异构化方面的出色表现受到了丁香酚异构领域的关注，然而，尽管钌催化剂的活性高，可大大缩短反应时间，提高反应效率，同时降低三废的生成，但是其昂贵的价格成为其工业化应用的重要限制因素，此外，上述催化剂对于丁香酚异构制备反式异丁香酚的选择性较低，最优也仅仅达到95％。

综上所述，我们需要寻求一种更加高效、低廉的异丁香酚的制备方法，以提高生产效率，减少反应过程中的废液排放，并且尽可能的提高产物中反式异丁香酚的比例。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高效异构化催化功能的Zr-N/Meso-Al₂O₃(OH^-)非均相催化剂，催化丁香酚发生异构化反应制备异丁香酚。本发明的方法有效降低了异构反应的温度和压力、缩短了反应时间，同时提高了反式异丁香酚的选择性，且催化剂通过简单过滤即可分离并重复利用。

为达到以上发明目的，本发明提供的技术方案如下：

一种由丁香酚制备异构丁香酚的方法，该方法中丁香酚在Zr-N/Meso-Al₂O₃(OH^-)非均相催化剂催化下，异构化生成异构丁香酚。