[发明专利]一种用于氧化苯乙烯加氢制备β-苯乙醇的催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于氧化苯乙烯加氢制备β‑苯乙醇的催化剂及其制备方法和应用，该催化剂包括活性组分和载体，所述活性组分选自Pd、Pt、Ru、Ni、Co中的一种或多种，载体选自羟基磷灰石；所述羟基磷灰石的Ca/P的摩尔比为1.59～1.67。本发明公开了一种专用于氧化苯乙烯加氢制备β‑苯乙醇反应的催化剂，该催化剂具有高选择性、不易失活等优点，用于氧化苯乙烯加氢制备β‑苯乙醇反应时，可在不添加碱助剂和溶剂的情况下，高选择性的制备β‑苯乙醇，反应条件温和、时间短、能耗低；且无需后处理工艺，满足香料纯度要求。

技术领域

本发明涉及催化剂的技术领域，尤其涉及一种用于氧化苯乙烯加氢制备β-苯乙醇的催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

β-苯乙醇(英文名为β-phenylethylalcohol或2-benzeneethanol)，分子式为C₈H₁₀O，分子量122.17。其是一种无色具有柔和细腻玫瑰香味的香料，在自然界中以游离或其酯的形态大量存在于天然精油中，如玫瑰油，香叶油，丁香油，风信子油、康乃馨油等。由于其对碱和空气中的氧作用稳定，广泛应用于食品、化妆品、香皂、配制香水香精等，是继香兰素之后的第二大香料。β-苯乙醇主要来自于植物原料提取、化学合成和生物转化等。天然植物生长缓慢，其精油含量非常低，所以植物原料提取法成本高、周期长而且产量有限。生物转化法代谢途径长，支路多，加之反馈抑制作用的存在，导致最终β-苯乙醇产量很低，无法满足人们对β-苯乙醇的需求。近年来人们开始研究其工业规模的合成，虽然我国已经有不少生产厂家，但是其数量和质量仍需进一步探究提高。

β-苯乙醇全球年产量近万吨，大部分是化学合成，工业规模生产苯乙醇采用最多的是由基本化工原料(苯、甲苯、苯乙烯)进行合成。最早用钠还原苯乙醛合成β-苯乙醇，苯-环氧乙烷合成法制得的产品约占40％，氧化苯乙烯加氢法制得的产品占60％。苯-环氧乙烷合成法是利用“Friedel-Crafts”反应合成β-苯乙醇，苯和环氧乙烷在无水氯化铝催化下发生反应，然后水解生成β-苯乙醇。代表性的国际专利有JP174230、US2483323和USSR433121。Schaarsschmidt A在1925年首先提出了使用环氧乙烷和氯化铝对苯进行Friedel-Crafts烷基化，通过该反应直接合成苯乙醇。但是这种方法中涉及的催化剂具有腐蚀性，这就要求反应设备的材料能够耐腐蚀，增加了反应成本，而且此方法副产物较多，产品后期分离困难，很难提纯达到香料纯度水平，还存在环境污染等问题。

目前主要采用氧化苯乙烯加氢法。氧化苯乙烯加氢法是氧化苯乙烯在镍基催化剂和碱性条件下，加氢还原成β-苯乙醇。

如公开号为US3579593A的专利以Raney Ni和Pd/C为催化剂，甲醇为溶剂，制备β-苯乙醇，反应温度10～140℃，反应体系中加入了NaHCO₃助剂，乙苯和苯乙醛等副产物含量较高。(Thomas F.Wood.Process for preparing beta-phenylethyl alcohol:US3579593A[P].1971.5.18.)。公开号为US2822403A的专利以水作溶剂，以Raney Ni和Raney Co为催化剂，在反应体系中加入乳化剂和氢氧化钡碱性物质来促进反应。(Heinrich Hopff,Hansheinrich Kuhn,Ulrich Hoffmann.Process for the preparation of beta-phenylethyl alcohol:US2822403A[P].1958.2.4.)。公开号为CN1546444A的中国专利文献中利用等体积浸渍方法在金属氧化物γ－Al₂O₃等载体上负载活性组分Pd来催化氧化苯乙烯制备β-苯乙醇，反应中加入了少量的水和NaOH，反应温度为80℃，反应时间4～6.5h。公开号为CN1111169A的中国专利文献中公开的反应体系以骨架镍为催化剂，加入NaOH和有机胺助剂，乙醇溶剂，催化氧化苯乙烯加氢制备β-苯乙醇，在骨架镍中加入了胺的组份，抑制了副产物乙苯、苯乙醛的生成量，提高了产物β-苯乙醇的质量。