[发明专利]一种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法

说明书

技术领域

本发明涉及精细化工领域，尤其是涉及一种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法。

背景技术

随着化石能源的日益枯竭，利用化石资源制备化学品已经越来越不能满足当前的需要。可再生资源的催化转化利用日益引起人们的广泛重视。糠醛是来源于农业废弃物的一种大宗化学品，它的有效利用不但可以减少对石油资源的依赖，而且可以增加农产品的附加值。以糠醛为原料可以制得一系列有工业应用前景的产品。其中对糠醛进行加氢处理是一种常用的方法。糠醛通过选择性的催化加氢可以制备如糠醇，四氢糠醇，2-甲基呋喃，2-甲基四氢呋喃，戊二烯、戊二醇，乙酰丙醇等化学品。目前糠醛主要是用来制备糠醇，占80%左右。糠醛可工业化的下游产品种类少。

环戊酮是一种重要的精细化工中间体，是香料及医药工业的原料，可用于制备新型香料二氢茉莉酮酸甲酯、白兰酮、2-正己基环戊酮及多种抗炎、抗癌药物，也可合成橡胶，还用于生化研究、杀虫剂和除草剂的合成。目前环戊酮的主要合成方法是己二酸热解法和环戊烯氧化法，但其原料己二酸和环戊烯来源于化石能源，且反应条件苛刻。环戊醇可作为香料、医药的中间体，可由环戊酮加氢制得。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢化产率高，环戊酮、环戊醇选择性高，以廉价铜系催化剂催化转化糠醛或糠醇制备环戊酮和环戊醇的方法。

为了实现上述发明目的，本发明所提供的一种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法，包括如下步骤：（1）按比例混合糠醛或糠醇与溶剂；

（2）向步骤（1）混合液中加入具有加氢功能的催化剂；

（3）在还原气氛下发生反应，得到环戊酮和/或环戊醇。

所述反应的反应式如下：

其中，步骤（1）所述溶剂为能与糠醛或糠醇相溶的任何液体。优选为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、水、正己烷或四氢糠醇中的一种或几种。

步骤（1）所述糠醛或糠醇与溶剂的质量比优选为1:0.1~300。

步骤（2）所述具有加氢功能的催化剂优选为铜系催化剂，包括Cu负载在不同载体上的催化剂及Cu与其他金属或金属氧化物形成的合金催化剂。Cu的存在，使得催化剂具有加氢的特性,优选铜系催化剂为Raney CuNi，CuZnAl，CuZn或CuRu/C。

步骤（2）还包括加入催化助剂。所述催化助剂主要对主催化剂起到催化辅助作用，从而提高主催化剂即铜系催化剂的活性及稳定性，并减少其用量。如可以防止主催化剂的失活、积碳等。

所述催化助剂为IB族、IIB族、IIIB族、IVB族、VIIB族、IIIA族中的任意一种或几种元素，或所述IB族、IIB族、IIIB族、IVB族、VIIB族、IIIA族中的任意一种或几种元素的合金或金属氧化物，其中所述的IIIB族包括镧系和锕系。所述反应体系还包括催化剂载体；所述催化剂载体优选为微孔氧化物载体、介孔氧化物载体或活性炭载体的任意一种或一组,所述氧化物载体优选为ZSM，HZSM，SBA-15，MCM-41，TiO₂，SiO₂。

步骤（3）中所述还原气氛是通过在反应体系中加入还原性气体或能产生还原性气体的物质来实现；所述还原性气体优选为氢气，所述能产生还原性气体的物质优选为甲酸、硼氢化钠或硼氢化锂。

优选地，步骤（3）所述反应压力为0.1~20MPa，温度为50~300℃，时间为1~24h；更优选地，压力为0.5~10MPa，温度为100~250℃。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法，通过加氢催化，高转化率高选择性地得到环戊酮和环戊醇。该方法的环戊酮、环戊醇产量高。另外，该方法工艺简单，操作方便，反应条件温和，整个反应过程基本无积碳，催化剂廉价易得且可以多次重复使用，活性不降低。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例7由糠醛选择性制备环戊酮的产物的GC谱图。

图2为本发明实施例7环戊酮的MS谱图。

图3为本发明实施例10由糠醛选择性制备环戊醇的产物的GC谱图。

图4为本发明实施例10环戊醇的MS谱图。

具体实施方式