[发明专利]一种自选择原位合成的无定型氧化锆的制备方法及其在肉桂醛转移加氢制备肉桂醇中的应用

说明书

本发明公开了一种自选择原位合成的无定型氧化锆的制备方法及其在肉桂醛转移加氢制备肉桂醇中的应用。本发明采用自选择原位合成的方法获得无定型氧化锆，然后将其用于肉桂醛转移加氢制备肉桂醇中，能够高转化率高选择性地制备肉桂醇；所用原料价格低廉，采用非贵金属，制备周期短，解决了筛选催化剂过程复杂的问题，同时解决了非贵金属催化剂活性低的问题，且具有很好的循环稳定性。本发明通过自选择原位合成催化剂，减少了催化剂筛选的复杂过程，相比于负载型催化剂制备流程更加简单，节约成本。

技术领域

本发明涉及肉桂醇的制备方法，特别涉及一种自选择原位合成的无定型氧化锆的制备方法及其在肉桂醛转移加氢制备肉桂醇中的应用。

背景技术

α,β-不饱和醛是重要的化学原料和中间体。肉桂醛是α,β-不饱和醛的典型代表，其共轭双键C＝C和C＝O的氢化受到广泛关注。C＝O的选择性氢化得到肉桂醇，肉桂醇是药物和香料等的重要原料和中间体，C＝C的选择性氢化得到苯丙基醛，它是制备HIV和其他药物的重要中间体。作为α,β-不饱和醛的典型代表，肉桂醛加氢具有重要的理论意义和工业应用前景。

目前，关于肉桂醛加氢的研究主要集中在负载型金属催化剂上，主要分为两类，一类是贵金属催化剂，如Pt，Au等；另一种是非贵金属，如Cu，Co，Ni等。典型的载体包括酸性Al₂O₃，SiO₂，TiO₂和碱性MgO以及CNT、活性炭、MOFs。但是选择合适的催化剂以及催化剂载体的过程仍具有很大的挑战性，我们需要经过多次的尝试才能找到最合适的催化剂。

现有技术1(N.Lu,F.Zhou,B.Fan,R.Li,Chinese J.Inorg.Chem.31(2015)2324)制备了Pt/MIL-101，在80℃，4Mpa H₂反应4h，得到肉桂醇选择性为86.2％。现有技术2(L.J,M.Josef Heveling,W.G,Augustyn,L.M.Cele,Ind.Eng.Che.Res.2014,53(36):13910-13919.)制备了成本偏低的非贵金属催化剂Ni-Co/MCNT双金属催化剂用于肉桂醛的选择性加氢反应，得到肉桂醛转化率为30％，肉桂醇选择性为68.5％。

综上，肉桂醛的制备主要存在以下问题：

(1)肉桂醛中的C＝C和C＝O形成共轭体系，其选择性加氢是一个较困难的过程；(2)高转化率、高选择性的得到肉桂醇存在一定的难度；(3)筛选催化剂的过程太过繁琐，不能找到合适的催化剂；(4)采用贵金属催化剂，成本高，采用非贵金属催化剂，转化率和选择性不能同时提高；(5)催化剂制备过程复杂，耗能大；

因此，开发一种有效的成本较低的催化剂迫在眉睫。

近年来，自选择催化剂逐渐被大家认知，通过让目标反应本身选择自己的催化剂，来快速识别特定化学反应的合适催化剂，被认为是一种值得深度研究的催化剂

发明内容

本发明的目的在于提供一种自选择原位合成的无定型氧化锆的制备方法及其在肉桂醛转移加氢制备肉桂醇中的应用。

本发明的技术方案为：

一种自选择原位合成的无定型氧化锆的制备方法，包括如下步骤：

(1)将锆盐和肉桂醇分别溶于有机溶剂中并进行分散，分别得到锆盐溶液和肉桂醛溶液；

(2)按锆盐和肉桂醛0.2～0.5：30～60的摩尔比，将步骤(1)所得肉桂醛溶液加入到步骤(1)所得锆盐溶液中，搅拌0.5～3小时，然后将混合溶液加入反应釜中150～200℃反应8～20小时；

(3)冷却并取出反应液，离心收集沉淀物，所得沉淀物进行洗涤、干燥，得到自选择原位合成的无定型催化剂，记为Sel-a-ZrO₂。