[发明专利]作为用于金属物质的催化载体的GNCC和/或PCC

说明书

本发明涉及在固体载体上包含过渡金属化合物的催化体系，其中该固体载体的表面上过渡金属化合物的含量为0.1‑30％重量，基于该固体载体的干重计。此外，本发明涉及制造该催化体系的方法、本发明的催化体系在化学反应中的用途、负载有过渡金属化合物的固体载体作为催化剂的用途以及包含该催化体系的粒料模塑物或挤出物。

技术领域

本发明涉及在固体载体上包含过渡金属化合物的催化体系，其中该固体载体的表面上过渡金属物质的含量为0.1-30％重量，基于该固体载体的干重计。此外，本发明涉及制造该催化体系的方法、本发明的催化体系在化学反应中的用途、负载有过渡金属化合物的固体载体作为催化剂的用途以及包含该催化体系的粒料模塑物或挤出物。

背景技术

包含载体和催化剂的催化剂或催化体系被广泛用在催化中并具有若干优点。例如，与均相体系相比，此类催化体系的处理以及反应产物的分离成本较低。此外，可通过选择载体的特定结构性能或特定过渡金属来控制给定反应中催化体系的活性和效率。

单质过渡金属和相应化合物如过渡金属盐、氧化物或络合物是众所周知的催化剂，并且可用于许多反应，例如烯烃或炔烃加氢或环氧化。一些最常用的过渡金属包括铂、钯和铜。

用于多相过渡金属催化的常用载体材料是活性炭、炭黑/石墨、氧化铝、硫酸钡和碳酸钙(The Catalyst Technical Handbook，Johnson Matthey Co.,2005)。

例如，US 5,965,480和US 5,703,254公开了在含碱土金属碳酸盐的载体如碳酸钙上使用银催化剂将丙烯直接氧化成环氧丙烷，以选择性地催化环氧化物的形成。

WO 2004/030813 A1涉及一种制备催化剂的方法，该方法涉及(a)制备具有至少一种碱土金属碳酸盐、液体介质、银粘结添加剂和至少一种挤出助剂和/或任选的燃尽添加剂的均匀混合物的糊料；(b)由该糊料形成一种或多种成形的粒子；(c)干燥和煅烧所述粒子；并且(e)用含有银化合物的溶液浸渍经干燥和煅烧的粒子。所述碱土金属碳酸盐可以是碳酸钙。

WO 2013/190076 A1涉及一种催化体系，其为Lindlar型催化剂，其中载体材料(碳酸钙)的平均粒子尺寸(d₅₀)大于10μm。它进一步公开了这种催化体系用于将碳-碳三键部分氢化成双键的用途。载体材料的具体例子包括沉淀碳酸钙。

WO2019/174928 A1涉及抗微生物颗粒组合物和包含其的个人护理组合物。该组合物包含方解石和抗微生物粒子。所述粒子可以是银或铜粒子并且在组合物中的含量最高达3％重量。

然而，过渡金属化合物在自然资源中仅可稀有获得，因此会带来用于采购和再循环利用(如果有可能的话)的高成本。另一个缺点是过渡金属和相应盐的毒性，因此过渡金属催化的反应中催化剂负载量应保持尽可能低。因此，一直需要改善催化体系来克服一个或多个上述缺点。

发明内容

本发明的一个目的因此可被视为提供一种更有效的催化体系，其允许减少催化期间的催化剂负载和过渡金属的总消耗，并允许获得特定化合物，即具有高选择性的产物。本发明的又一个目的可被视为提供一种具有更高周转率的省时催化体系。再一个目的可被视为提供一种易于可再循环的催化体系以减少过渡金属的总消耗。又一个目的因此可被视为提供一种更环境相容的催化体系。最后，本发明的再一个目的可被视为使用如下所述的载体：该载体天然获得或从可持续来源为起始使用可持续化学方法获得。

前述和其他问题可通过如本文在独立权利要求中定义的主题来解决。

本发明的第一方面涉及包含在固体载体上的过渡金属化合物的催化体系，其中

a)该固体载体是研磨天然碳酸钙(GNCC)和/或沉淀碳酸钙(PCC)，并且具有根据ISO 9277:2010使用氮气和BET法测量的比表面积为3-50m²/g；并且