[发明专利]一种异佛尔酮选择性加氢制备3,3,5-三甲基环己酮的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备3,3,5-三甲基环己酮的方法，特别是涉及一种通过添加助催化剂抑制副产物生成来选择性加氢还原异佛尔酮来制备3,3,5-三甲基环己酮的方法。

背景技术

3,3,5-三甲基环己酮作为一种重要的高沸点有机溶剂和医药合成中间体，工业上的合成方法主要由异氟尔酮加氢制备。异佛尔酮分子结构上含有一个C=C双键和一个C=O双键，由异氟尔酮加氢制备3,3,5-三甲基环己酮是将C=C双键进行加氢。在一般加氢催化剂的作用下，不仅C=C双键被加氢而且C=O双键也有可能被加氢，形成副产物3,3,5-三甲基环己醇。特别是在追求异佛尔酮高转化率时，往往会出现产物被过加氢产生较多的副产物3,3,5-三甲基环己醇。由于产物和副产物的沸点相近（3,3,5-三甲基环己酮沸点为189℃，3,3,5-三甲基环己醇沸点为191℃），给后续产物分离工作带来很大的困难。

针对这一问题，近几年来一些用于异氟尔酮选择性加氢的新型催化剂、溶剂不断提出（例如，M. Pisarek, M. ?ukaszewski, P. Winiarek, P. K?dzierzawski, M. Janik -Czachor, “Selective catalytic hydrogenation of isophorone on Ni-Al alloy modified with Cr”, Materials Chemistry and Physics , 2009,114,774-779; T. Sato, C. V. Rode, O. Sato, M. Shirai, “Hydrogenation of isophorone with noble metal catalysts in supercritical carbon dioxide”, Applied Catalysis B: Environmental, 2004, 49,  181-185），但都具有效果不甚理想、成本高等缺点。基于上述原因，本专利开发一种高选择性、低成本的异氟尔酮催化加氢制备3,3,5-三甲基环己酮方法，对于减轻产物分离的压力、节能降耗都将有重要的科学和现实意义。

发明内容

本发明的目的就是为了在较温和的反应条件下，对异佛尔酮催化加氢制3,3,5-三甲基环己酮的反应，通过添加助催化剂，提高异佛尔酮的转化率同时，抑制副产物的生成，实现产物3,3,5-三甲基环己酮的高选择性和高收率，降低主产物3,3,5-三甲基环己酮与副产物3,3,5-三甲基环己醇后续分离工作的压力，从而降低后续分离能耗，提高这一过程的经济性。

本发明的目的是采用如下技术方案来实现的。

一种由异佛尔酮选择性加氢制备3,3,5-三甲基环己酮的方法，该方法包括：在反应温度为20℃ ~ 100℃，优选为30℃ ~ 90℃的条件下，通过负载型Pd或Pt催化剂与助催化剂联用将异佛尔酮选择性加氢还原为3,3,5-三甲基环己酮的步骤。

上述制备方法中，使用无水乙醇、超临界二氧化碳或二氯甲烷为溶剂，也可不使用溶剂。优选使用无水乙醇或二氯甲烷作为溶剂。

上述制备方法中，所使用的助催化剂为ZnCl₂、CuCl₂、SnCl₂、InCl₂、AlCl₃或CrCl₃。优选为使用ZnCl₂作为助催化剂。可以直接添加也可以负载在载体上的形式添加。

上述制备方法中，所述助催化剂为不负载或以如下任一种物质为载体进行担载：Al₂O₃、ZrO₂、活性炭、TiO₂、SiO₂和分子筛。

上述制备方法中，所述助催化剂与所述负载型钯催化剂的质量比为2:1 ~ 1:10，优选为1:1~1:3。

上述制备方法中，所述负载型Pd或Pt催化剂可以以如下任一种物质为载体：Al₂O₃、ZrO₂、活性炭、TiO₂、SiO₂和分子筛；催化剂的质量担载量为2% ~ 7%，优选为4% ~ 5%。

上述制备方法中，反应时间为1 ~ 24小时，优选为4 ~ 6小时。

上述制备方法中，氢气的初始压力为0.5 MPa ~ 5.0 MPa，优选为1.5 MPa ~ 2.0 MPa。