[发明专利]制备DIBK的方法

说明书

本发明涉及一种制备二异丁基酮(DIBK)的方法，该方法在于将三丙酮二醇(TDA)与一种能实现脱水和氢化反应的双功能催化剂合并在一起。

现有技术

二异丁基酮(DIBK)是一种用在很多工业应用中的化合物。它具体地用作某些聚合物的溶剂，如硝化纤维和环氧树脂。它具体地可以用于涂层、涂料和墨水。它也在制药工业中用作萃取溶剂。

DIBK通常与甲基异丁基酮(MIBK)在丙酮的缩合反应中同时制备。然而，DIBK的转化率和选择性非常低并且相当地不充分。

发明

本申请公司刚刚证明一种新颖的制备二异丁基酮(DIBK)的方法，其中至少将三丙酮二醇(TDA)与一种能实现脱水与氢化反应的双功能催化剂合并在一起。这种方法使得能够获得具有优异的转化率和优异的选择性的DIBK。

双功能催化剂是催化剂的一种，该双功能催化剂在化学中是众所周知的，并且能够催化两种类型的反应，也被称为双重功能的催化剂。本发明的该双功能催化剂使得脱水能够在酸性的或碱性的介质中进行，并且使得氢化能够具体地在负载于该催化剂上的一种金属的存在下进行。

具体地优选的是通过高温辅助在酸性的介质中进行脱水。

该双功能催化剂包括酸性或碱性的固体化合物作为第一成分。这种化合物可以是氧化铝、沸石、黏土、陶瓷、磷酸盐或树脂类型的一种有机的或无机的固体。作为酸性的固体载体，具体地可以提及的是磺酸树脂、羧酸树脂、磷酸树脂、无机氧化物如硫酸化的氧化锆、酸性黏土如蒙脱土、和沸石类如H-ZSM5与H-Y。作为碱性的固体载体，具体地可以提及的是在表面携带氢氧化物官能团或胺官能团、碳酸盐、金属氧化物比如镧磷酸盐或镧氧化物、或碱性黏土比如薄片状的双氢氧化物(LDHs)的化合物。

该催化体系包括金属、碱金属或碱土金属化合物A作为第二成分。作为金属成分，具体地可以提及的是基于Cr、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ir、Pt、Mo、W、Zn、P、As、Sb、Si、Ge、Sn、Al、Ga、Ti、Zr、Hf和/或Au的那些。作为碱金属或碱土金属成分，具体可以提及的是基于Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca和/或Sr的那些。优先选择的具体地是Ni、Pd、Rh和Ir。这种化合物可以原样使用或以氢氧化物，氧化物或盐的形式使用。该金属由于它在氢化过程中的活性而优选地处于还原状态。

该双功能催化剂优选地包括基于Cr、Co、Ni、Cu、Rh、Pd、Ir、Pt和/或Au的金属化合物。

铂族金属(具体地是铂、钯、铑和钌)是催化剂，这些金属特别活泼，并且在低温和低的H₂压力下起作用。

这些催化剂具体在申请US 2003/0139629、专利US 6,008,416和公开文件《负载在一种酸性树脂上的Pd…》(《Pd supported on an Acidic resin…》)，Seki等人，高级合成催化剂(Adv.Synth.Catal.)，2008，350，691-705中有描述。

相对于该酸性的或碱性的固体化合物的重量，具体可使用的金属、碱金属或碱土金属化合物A以重量计的比例为0.001％与30％之间，更优选以重量计在0.01％与10％之间。

根据本发明的一个优选的主题，该催化体系包括酸性或碱性的固体化合物，上述的化合物A负载在该固体化合物的表面上。例如，可以提及的是Amberlyst(R)CH28催化剂。该催化系统也可以包括酸性或碱性的固体化合物和一种负载在相对于反应是惰性的固体上的化合物A。

该催化剂可以放置在固定床上或可以随着搅拌悬浮在反应器中。

催化剂相对于TDA的重量的比例以重量计可以在0.01％与60％之间，优选以重量计在0.1％与20％之间，更优选以重量计在1％与10％之间变化。

该反应介质具体地包括TDA和任选地其它化合物，例如像一种或多种溶剂。

该反应介质可以任选地包括一种或多种溶剂，如极性或非极性且质子或非质子性的溶剂，具体地是极性质子溶剂、极性非质子性溶剂和非极性非质子溶剂。优先选择的具体地是醇，如甲醇、乙醇和异丙醇。

该反应介质优选地包括以重量计的从30％至70％的TDA和以重量计的从30％至70％的DAA，更具体地是以重量计的从40％至60％的TDA和以重量计的从40％至60％的DAA。

在那种情况下，从TDA制造DIBK并且从DAA制造MIBK。

本发明因此还涉及一种通过将TDA和DAA与本发明的双功能催化剂合并在一起制备DIBK和MIBK的方法。