[发明专利]一种催化一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的方法

说明书

本发明涉及有机催化合成技术领域，尤其为一种催化一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的方法，包括以下步骤：在空气氛围下，将一缩二乙二醇、Ru催化剂体系和反应溶剂混合反应或无溶剂反应，得到对二氧环己酮，本发明通过采用催化剂Ru和分子筛载体搭配，得到了一种用于一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的分子筛负载Ru催化剂体系，其可高效催化一缩二乙二醇脱氢制备对二氧环己酮，而且本发明提供的催化剂体系具有更好的可循环性能，更加高效绿色，降低了生产成本，易于实现规模化生产，实验结果表明，本发明提供的催化剂体系可以循环使用10次以上，效率无明显降低，反应产物对二氧环己酮的产率降低在5％以内。

技术领域

本发明涉及有机催化合成技术领域，尤其涉及一种催化一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的方法。

背景技术

对二氧环己酮(PDO)是一种重要的有机化学产品，用途广泛，不仅可直接作为香料添加剂、防腐剂等使用，还是聚对二氧环己酮(PPDO)的合成单体。由对二氧环己酮聚合生成的聚对二氧环己酮是一种性能优异的可生物降解材料，可用于制作外科手术缝合线、药物缓释材料及骨科固定材料和组织修复材料等。

传统工艺生产PDO使用有机合成方法，反应过程中工艺复杂、条件较为苛刻、毒性大、环境污染严重、反应目标产物选择性和收率都比较低，工业生产可行性差。以乙二醇为原料催化合成对二氧环己酮的过程中使用催化剂较贵，反应条件苛刻，工业化成本较高。因此开发新型工艺以及开发更加高效的催化剂提高目标产品选择性和收率是实现低成本对二氧环己酮合成的未来方向。

近年来，使用一缩二乙二醇为原料，在氧化铜和氧化铬的混合氧化物催化剂作用下催化脱氢环化得到PDO的工艺更加受到青睐。在该反应过程中，一缩二乙二醇首先氧化脱氢转化为相应的醛，端基醛再和端基醇发生羟醛缩合环化为2-羟基-1,4-二氧六环，2-羟基-1,4-二氧六环再在催化剂作用下发生氧化脱氢得到对二氧环己酮。最后将产物经纯化后可以得到高纯度的PDO固体(室温下)，该合成工艺简洁，绿色环保，但是反应的效率只有75％,且纯PDO收率仅有25％。上述方法的缺点是催化剂的活性和选择性都比较低,使得反应的产率太低，经过循环实验也证实了催化剂的稳定性较差。

综上所述，本发明通过设计一种催化一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的方法来解决存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种催化一缩二乙二醇制备对二氧环己酮的方法，包括以下步骤：在空气氛围下，将一缩二乙二醇、Ru催化剂体系和反应溶剂混合反应或无溶剂反应，得到对二氧环己酮；

所述Ru催化剂体系由分子筛载体和负载在所述分子筛载体上的活性金属Ru组成。

优选的，所述分子筛载体为MCM-22、MCM-41、HZSM-5、ZSM-5、Hβ、SAPO-11、MOR、SAPO-34、HY和USY中的一种或多种。

优选的，所述Ru催化剂体系中Ru的负载量为0.1wt％～10wt％。

优选的，所述反应的温度为100～240℃；所述反应的时间为1～24h。

优选的，所述反应的压力为0.1～1MPa。

优选的，所述反应不使用溶剂。

优选的，所述反应溶剂为水、醇类和烷烃中的一种或多种作为溶剂。

优选的，所述Ru催化剂体系体的制备步骤具体如下：

1)将分子筛载体与水均匀混合后，得到分子筛载体分散液；

2)将三氯化钌的水溶液滴入上述步骤制备的分子筛载体分散液中继续混合后，再烘干后得到催化剂体系半成品；