[发明专利]一种用于选择合成6-酰基-2-甲氧基萘的改性纳米Hβ沸石催化剂的制备方法

说明书

本发明属于工业催化领域，公开了一种用于选择合成6‑酰基‑2‑甲氧基萘的改性纳米Hβ沸石催化剂的制备方法。其步骤如下：将铝源、硅源和四乙基氢氧化铵水溶液按比例混合均匀，记为溶液A；将溶液A蒸发浓缩，得到溶液B；将溶液B转移到水热釜内，置于烘箱中进行分段晶化。随后，经离心分离、水洗、干燥、焙烧，获得纳米Hβ沸石；纳米Hβ沸石用金属硝酸盐溶液浸渍，并经干燥、焙烧，得到改性纳米Hβ沸石。本发明制备的催化剂，过程简单、性能稳定、可回收再用，用于2‑甲氧基萘酰化合成6‑酰基‑2‑甲氧基萘反应，目标产物选择性和产率高，催化剂可以再循环，为工业上6‑酰基‑2‑甲氧基萘的清洁生产提供了一种性能优良的催化剂。

技术领域

本发明涉及工业催化领域，具体涉及到一种用于选择合成6-酰基-2-甲氧基萘的改性纳米Hβ沸石的制备方法及其在2-甲氧基萘选择性合成6-酰基-2-甲氧基萘中的应用。

背景技术

2-甲氧基萘与各类酰化剂发生酰基化反应的产物6-酰基-2-甲氧基萘是重要的精细化学产品，例如6-乙酰-2-甲氧基萘、6-丙酰-2-甲氧基萘等，其广泛的应用于医药行业，是抗炎药物萘普生的关键中间体。在工业上主要通过传统的均相催化剂催化2-甲氧基萘发生酰基化生产这类中间体，然而目前这种方法仍存在着诸如环境污染，设备腐蚀，催化剂消耗大，三废难以处理等诸多问题，随着污染物排放的标准越来越严格，亟需开发一种能够在工业上实现绿色无污染且高效的生产方法。

沸石作为一类近几十年来新兴的固体酸类催化剂，具有环境友好型的特点，随着近年来对各类沸石材料相关的表征和计算逐步成熟，有关其催化各类有机反应实现工业化应用的报道越来越多，目前诸多沸石催化剂在工业上已经大放异彩，如ZSM-5、Y型沸石、Hβ沸石等。目前已经报道许多有关沸石催化2-甲氧基萘酰基化制备6-酰基-2-甲氧基萘的研究(J.Mol.Catal.A:Chem.2017,426,170–176；RSC Adv.2016,90579-90586；TopCatal.2009,52,111–118；App.Catal.A:Gen.2008,350,1–5；J.Catal.2001,197,81–90)，尽管这些研究结果表明对此的研究已经取得一些进展，但并没有任何关于其工业化应用的具体实施方法，使得这些研究仍停留在理论研究阶段，而且采用的沸石为微米级别的沸石，催化性能仍不理想，6-酰基-2-甲氧基萘的选择性和产率都较低，所需的生产工艺复杂，难以实现大规模工业应用。

相比于报道的其他各类沸石(Pure Appl.Chem.2007，79,1833–1838；App.Catal.A:Gen.2000,201,263-270.)，得益于酸中心的适宜以及孔道的独特性，Hβ沸石对2-甲氧基萘酰基化的催化表现最为突出，在众多种类催化剂中Hβ沸石催化该类酰化反应的6-酰基-2-甲氧基萘的选择性和收率相对来说最佳。然而，尽管Hβ沸石在2-甲氧基萘的酰基化反应中有较好的表现，但对其有关的研究还远远未能达到实现工业应用的标准，和其他各类沸石一样，相关研究都停留在对微米Hβ沸石的研究上，难以实现对6-酰基-2-甲氧基萘的高选择性转化，还存在着过程复杂、副产物较多、难以分离等问题。

因而，有必要提供一种简单易行、安全环保、廉价高效的方式来制备6-酰基-2-甲氧基萘，以满足工业生产的需求。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明公开了一种用于2-甲氧基萘酰化的改性纳米Hβ沸石的制备及其应用。首先，相比于微米Hβ沸石，纳米级别的Hβ沸石具有更大的比表面积、更丰富的介孔结构以及更短的孔道，这都有利于其在2-甲氧基萘的酰基化反应中发挥更佳的催化效果，因此将纳米Hβ沸石应用到2-甲氧基萘的酰基化反应中不失为一种好的选择。其次，由于2-甲氧基萘的酰基化产物中存在着不稳定的大分子同分异构体，而目标产物6-酰基-2-甲氧基萘为稳定的直链产物，为了提高纳米Hβ沸石孔道对产物的选择性，对纳米Hβ沸石进行改性，从而进一步提高对目标产物的选择性。