[发明专利]一种制备氘代甲醇的催化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种制备氘代甲醇的催化剂及其制备方法，本发明的催化剂的主要成分是包含有铜锌铝的氧化物组分，记为CuZnAlO；所述CuZnAlO上负载有贵金属元素，所述贵金属元素是铂、钯、铑、铱、钌中的至少一种，贵金属元素的质量占CuZnAlO质量的0.1%‑10%。本发明催化剂的制备方法为：将共沉淀法制备的CuZnAlO催化剂前驱体，加入到贵金属胶体溶液中完成贵金属浸渍，再通过焙烧完成催化剂制备。其中CuZnAlO催化剂前驱体的制备过程中不同摩尔比的Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₂投料，也会为催化效果带来不同的效果。本发明制备了一种全新的制备高氘代甲醇的催化剂，并且该催化剂在反应过程中具有很好的反应活性和稳定性。

技术领域

本发明涉及氘代甲醇技术领域，具体涉及一种制备氘代甲醇的催化剂及其制备方法。

背景技术

氘代甲醇用途广泛，是一种基础的氘代有机化工原料。主要应用于精细化工领域，下游产品氘代甲醇甲醛、氘代醋酸、氘代氯甲烷、氘代甲氨等多种有机产品，同时氘代甲醇也是氘代药物中间体的制备的一个重要组成部分。近年来，由于氘代药物逐渐成为药物研究的一个热点，氘代甲醇在其研究中也得到了广泛的应用。在氘代丁苯那嗪由已经于2017年4月3日获美国FDA批准用于治疗亨廷顿氏舞蹈症(Huntington's disease)，是FDA首个批准上市的氘代药物。其结构式中具有两个氘代甲基的结构，这也进一出促进了氘代甲醇工业化制备的需求。

然而传统的制备甲醇的方法和催化剂并不完全适用于全氘代甲醇的制备，在目前公开的技术资料中，存在的反应条件苛刻、工艺复杂、总收率底等问题，不适合工业化的生产氘代甲醇，也限制了氘代药物的研究，和商业化发展的脚步。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种合成全氘代甲醇催化剂的制备方法，制备的催化剂能在没有二氧化碳的条件下很好的应用于全氘代甲醇的制备，并具有反应条件温和，反应收率高，工艺操作简单等优点。反应方程式如下所示：

本发明为了很好的实现上述目的采用的技术方案如下：

所述的一种制备氘代甲醇的催化剂，其特征在于所述催化剂的主要成分是包含有铜锌铝的氧化物组分，记为CuZnAlO；所述CuZnAlO上负载有贵金属元素，所述贵金属元素是铂、钯、铑、铱、钌中的至少一种，贵金属元素的质量占CuZnAlO质量的0.1%-10%，优选为0.5-2%。

所述催化剂的制备方法过程为：以Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₂为原料，通过共沉淀法制备CuZnAlO催化剂前驱体；然后将CuZnAlO催化剂前驱体加入到含贵金属离子的胶体溶液中完成贵金属离子的浸渍，再通过焙烧完成催化剂制备。

进一步地，本申请的催化剂由两步法制备：第一步，共沉淀法制备Cu:Zn:Al=(2-8):(2-8):2的共沉淀物；第二步，由浸渍法将共沉淀物和贵金属离子组合，制备出M/CuZnAlO的催化剂（M选自Pt、Pd、Rh、Ir、Ru中的至少一种）。

进一步地，催化剂的具体制备方法包括以下步骤：

1）将Cu(NO₃)₂、Zn(NO₃)₂和Al(NO₃)₂按摩尔比为(2-8):(2-8):2溶于水中的混合溶液，与碳酸盐等碱液一并滴加到容器中，滴加过程中搅拌并控制溶液的pH值为7-8之间；

2）滴加完毕后室温静置老化2-4小时，抽滤、洗涤、烘干得到固体粉末；