[发明专利]尖晶石结构多孔铝酸锂催化剂载体

说明书

本发明涉及一种尖晶石结构多孔铝酸锂催化剂载体、一种催化剂组合物、一种制备多孔铝酸锂载体的方法、和使用所述催化剂组合物制备碳酸二酯的方法。

碳酸二酯(例如碳酸二烷基酯、碳酸二环烷基酯、或碳酸二芳烷基酯)在工业上用于制造有治疗活性的化合物或农用化学品或用于制造聚碳酸酯或聚亚胺酯。以前，是通过使碳酰氯与醇发生反应来制备碳酸二酯。然而，该方法的缺点是必须采用有毒性的碳酰氯作起始化合物且会生成腐蚀性的氯化氢。已开发出不使用碳酰氯制备碳酸二酯的方法。该方法包括在卤化铜催化剂或氯化钯催化剂存在的条件下使一氧化碳和醇进行液相反应。这种方法也存在缺点，作为副产物生成的二氧化碳使一氧化碳的选择性下降，而且也作为副产物生成的水会使从反应混合物中回收所得到的碳酸二酯变得困难。再有，由于反应是在液相中进行，则须从催化剂中分离所产生的碳酸二酯。因而，从碳酸二酯的工业生产来看，这种方法看起来是不利的。

日本特开昭60-181051公开了一种制备碳酸二酯(即碳酸的二酯)的方法，其中使用含O₂量为每摩尔一氧化碳10(摩尔)％的氧化剂，在有固体铂族金属催化剂或承载于载体上的铂族金属化合物存在的条件下，使一氧化碳与亚硝酸酯进行气相反应。这种方法存在的问题是，同时产生数量不少的副产物草酸二酯。

日本特开H3-141243和H4-139152公开了制备碳酸二甲酯的方法，其中在催化组合物存在的条件下使一氧化碳和亚硝酸甲酯在气相进行催化反应，所述催化组合物包含一种如活性炭或氧化铝的载体和一种催化组分，该催化组分包括一种如氯化钯或碳酸钯的铂族金属化合物和一种如铁、铜、铋、钴、镍或锡的金属化合物。

日本特开H4-89458叙述了在上述制备碳酸二甲酯的方法中，其中使用的催化剂组合物含有如活性炭或氧化铝的载体和一种催化组分，而该催化组分含有一种铂族金属化合物和铁或类似金属的化合物，采用少量的氯化氢能有效地在延长的时间阶段内使催化剂保持其高活性。

EP-A-0523508叙述了通过使一氧化碳和一种亚硝酸酯在气相中进行催化反应来制备碳酸二酯的方法，该催化反应是在存在铂族金属卤化物或一种复合化合物的条件下进行。所述复合化合物含有一种铂族金属卤化物，而该卤化物承载了具有大比表面积的氧化铝、氧化铝的氢氧化物或氢氧化铝载体上。

EP-464460B1叙述了通过使一氧化碳与亚硝酸烷基酯在气相中进行催化反应来制备碳酸二烷基酯的方法，其中采用的催化剂含有一种载体和一种铂族金属卤化物或一种复合化合物，所述复合化合物含有一种铂族金属卤化物且用如铁、钴镍或铜的元素进行改性。其中叙述的操作实施例均采用了氧化铝(即铝的氧化物)。该文献进一步说明，可以使用一般用来承载铂族金属催化剂的载体，例如尖晶石、硅酸盐、蒙脱石、沸石、活性炭、分子筛、硅藻土、碳化硅和二氧化硅。

本发明的主要目的是提供一种新的催化剂载体，它特别用于承载含有铂族金属化合物的催化剂，有很大价值。

本发明还有一个目的是提供一种催化剂组合物，其中含有一种载体和包含一种铂族金属化合物的催化剂，该催化剂组合物可有利地在碳酸二酯如碳酸二烷基酯(例如碳酸甲酯)的制备方法中应用。

本发明涉及一种用于催化剂的多孔铝酸锂载体，它含有平均孔径为40至1,000埃且总的孔体积为0.2至1.5mL/g的尖晶石结构。

本发明还涉及一种催化剂组合物，它包含上述的载体和含有铂族金属或铂族金属化合物的催化组分。

本发明进一步涉及制备上述铝酸锂载体的方法，包括如下步骤：将比表面积为30至300m²/g的氧化铝粉末浸入含有锂盐的水溶液，从该溶液中回收浸渍的氧化铝粉末，干燥所述回收的氧化铝粉末，并在500至1000℃的温度下焙烧已干燥过的氧化铝粉。

本发明进一步涉及制备上述铝酸锂载体的的方法，包括：如下步骤：将氧化铝液胶与含有锂盐的水溶液混和，干燥所得到的混和物，在500至1000℃的温度下焙烧已干过的混和物。

本发明在进一步涉及制备碳酸酯如碳酸二烷基酯的方法，包括：在存在催化剂组合物的条件下使亚硝酸酯(例如亚硝酸烷基酯)与一氧化碳进行反应，所述催化剂组合物含有平均孔径为40至1,000埃且总孔体积为0.2至1.5mL/g的尖晶石结构载体和包含铂族金属或铂族金属化合物的催化组分。

图1为本发明多孔铝酸锂载体的X射线衍射图。

图2为本发明另一种多孔铝酸锂载体的X射线衍射图。