[发明专利]用于二氟羧酸酯加氢生产二氟乙醇的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，特别涉及用于二氟羧酸酯加氢生产二氟乙醇的催化剂及其制备方法。

背景技术

二氟乙醇是一种重要的脂肪族含氟中间体，常温下为带有醇气味的无色液体，性质稳定，能与水和各种有机溶剂任意互溶。由于其独特的物理化学性质以及分子结构，使其具有与其他醇类不同的性能，可以参与多种有机化学反应，所以开发利用前景广泛。二氟乙醇主要用作医药、农药中间体，如作杀虫剂和除草剂、抗菌药物氟罗沙星的中间体、2-氟乙醇用于毒杀啮齿动物，其衍生物可作除草剂及毒杀一些植物害虫。

目前，国际上对二氟乙醇的开发和研究仍处于初级水平，主要是通过金属硼氢化物等还原剂还原含氟羧酸酯、含氟酰氯、含氟羧酸得到，该方法简单、收率高，然而由于还原剂价格昂贵，还原剧烈不安全，产物与还原剂及溶剂的分离困难，产品后处理过程复杂且三废多，不符合现代化工要求，该方法越来越受到限制。固体催化剂气相催化加氢则可以大大降低三废的产生，减少对环境的污染，且产物与还原剂容易分离，工艺简单，同时可以降低反应成本，对目标产物的选择性也高。所以，采用固体催化剂气相催化二氟羧酸酯加氢生产二氟乙醇符合绿色经济和绿色化学的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种催化效率高、反应选择性高、反应稳定性好且能够避免剧烈反应条件(高温、高压、长时间反应)以及因产物难以分离导致的收率低和纯度低问题的用于二氟羧酸酯加氢生产二氟乙醇的催化剂及其制备方法。

为解决该技术问题，本发明采用的技术方案如下：

用于二氟羧酸酯加氢生产二氟乙醇的催化剂，由载体和活性组分组成，其特征在于：所述的载体为活性炭，所述的活性组分为金属Ru和Cu，Ru的质量百分含量为0.5～5％(以活性炭质量的百分比)，Ru与Cu的摩尔比为1∶0.01～0.10。

本发明的催化剂采用浸渍法制备，包括以下步骤：

(1)按照Ru的负载量为0.5～5％(以活性炭质量的百分比)，Ru与Cu摩尔比为1∶0.01～0.1称取RuCl₃·3H₂O和CuCl₂·2H₂O，用水溶解，再加入活性炭，静止8小时，水浴90℃干燥，然后在110℃烘干12小时后得到催化剂前躯体；

(2)将(1)中得到的催化剂前躯体压片成型；

(3)压片成型的催化剂前躯体在在200～500℃的H₂下还原4小时；

(4)再用无水HF在300～500℃处理6～8小时，得到本发明催化剂。

本发明的催化剂在二氟羧酸酯气相加氢生产二氟乙醇反应中的应用：

1、在自制反应器中装入本发明的催化剂0.4g；

2、将二氟乙酸甲酯和H2按摩尔比为1∶59混合进入反应器中，在240℃、空速为900h^-1、常压下反应，反应产物于气相色谱中分析。该色谱仪器为岛津GC-2014型气相色谱仪，内装柱子：Agilent DB-WAX型，Length：30m，Diam：0.250mm，Film：0.25μm.

采用上述技术方案制备的催化剂用于二氟羧酸酯气相加氢生产二氟乙醇能够在比较温和(低温常压)的条件下表现出高的活性和选择性及稳定性，并且催化剂制备方法简单，贵金属利用率高。

具体实施方式

下面通过一些实例对本发明的方法作进一步的说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

按照Ru的负载量为0.5wt％(以活性炭质量的百分比)，Ru与Cu摩尔比为1∶0.03称取0.1294gRuCl₃·3H₂O和0.0023gCuCl₂·2H₂O，用水溶解，再加入9.95g活性炭，静止浸渍8小时。然后于90℃水浴中蒸干液体，在110℃下干燥12小时后得到催化剂前驱物。将以上催化剂前驱物压片成型后在H₂中升温至400℃，常压下进行还原处理4小时，然后通入无水HF继续在400℃下处理6小时，得到本发明的催化剂。

将0.4g催化剂加入反应器中，按CHF₂COOCH₃和H₂摩尔比1∶59，于240℃、常压、空速900h^-1下进行反应。在反应过程中，对反应器中生成物进行分析，分析结果见表1.

实施例2