[发明专利]一种介孔分子筛负载混合氧化物催化剂及其用于催化合成α-苯乙醇

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种介孔分子筛MCM-41负载锆/第三主族元素(硼、铝、镓、铟)的混合氧化物催化剂，以及该催化剂用于催化合成α-苯乙醇的方法。

(二)技术背景

α-苯乙醇是一种重要的化工及医药中间体。例如在香料香精行业，α-苯乙醇因其具有玫瑰花香味，而用于各种玫瑰精油及其香水的调配。在医药行业中，α-苯乙醇就是布洛芬这一非甾族镇定药物合成的重要中间产物。

目前，α-苯乙醇合成方法为：有机合成、微生物发酵。

例如专利(公开号CN：101570766)中公开了一种高大毛霉催化转化肉桂酸制备α-苯乙醇的方法。虽然该方法具有较高的催化能力，培养方法简单，生长速度快，不易变异等优点，但同时由于以肉桂酸为原料，存在着原料成本较高，产量较小，难以工业化应用的缺点。

有机合成中，α-苯乙醇由原先的采用四氢化铝、硼氢化钠或异丙醇铝为催化剂，对苯乙酮进行氢转移来制得，但存在着反应需在无水环境中进行的苛刻条件，并且反应体系为均相，产物与反应物、催化剂之间分离较为困难，后续处理较为麻烦，并且容易造成环境污染。现在采用的多相加氢方法，可以实现产物的有效分离。

例如在专利(公开号：CN 1911883A)中公开的方法，以苯乙酮为原料，于C1～C4的脂肪醇与水的混合溶液中，在雷尼镍催化剂作用下，在50～300℃、0.1～10.0MPa条件下，一步反应得到所述的α-苯乙醇。虽然有较高的活性，但由于选择性较低，会带来大量的己苯副产物，并且雷尼镍催化剂在制备过程中会产生大量的废铝碱液，造成环境的污染。最后这个反应还要在高压环境下进行，生产成本高，不易大规模进行工业化生产。

例如在专利(公开号：JP-A-59027216)中公布的以含钡、锌和镁、作为铜基催化剂的铜-铬催化剂氢化苯乙酮的工艺。反应温度通常是40～200℃，反应压力通常为0.1～20MPa条件下进行。该工艺以氢气为外部氢源，反应需在高压下进行，反应设备成本较高，另外催化剂价格昂贵，催化剂其中包含的重金属铬对环境污染较大，后续处理较繁琐。

现在采用Meerwein-Ponndorf-Verley还原反应，采用醇作为反应的氢源，利用氢转移反应对酮或者醛进行加氢的MPV反应，该反应条件温和，反应温度一般是相应醇的沸点，且无需在高压下进行反应，一般在常压下就可以进行。该反应中的特点是条件温和，选择性较高，一般只对羰基进行加氢反应，而对其他的不饱和键(碳碳双键，碳氮双键)均没有反应，并且这个反应副产物较少。

例如在专利(公开号：CN 101792368A)中公布的一种活性炭负载碱土金属制备α-苯乙醇的方法。该方法具有催化剂活性高，反应时间短，选择性高，但同时由于活性炭需要在氮气保护下进行焙烧，且碱土金属对空气中的水分及CO₂较为敏感，容易造成催化剂活性位失活而降低催化剂的活性。上述缺点增加催化剂制备的难度及生产的成本，不利于大规模工业化应用。

另外MCM-41负载氧化锆的催化剂也能对苯乙酮进行加氢制备α-苯乙醇，但存在着催化活性相对较低的问题。

(三)发明内容

为了解决介孔分子筛MCM-41负载锆氧化物催化剂制备α-苯乙醇中存在的活性较低的问题。本发明提供了一种催化剂，该催化剂是以介孔分子筛MCM-41为载体，负载锆/第三主族元素的混合氧化物催化剂。此催化剂能利用醇作为氢源，经氢转移使苯乙酮加氢制备得到α-苯乙醇。

本发明采用的技术方案是：

一种介孔分子筛负载混合氧化物催化剂，所述催化剂以MCM-41介孔分子筛为载体，负载有混合氧化物为活性组分，所述混合氧化物为氧化锆与第三主族元素氧化物的混合，所述第三主族元素氧化物为B₂O₃、Al₂O₃、Ga₂O₃或In₂O₃，所述ZrO₂与X₂O₃的质量比为1∶0.1～50，所述混合氧化物的负载量以载体的质量计为0.1～50wt％，优选1～50wt％。

本发明还提供所述催化剂的制备方法，所述方法可以为下列之一；