[发明专利]一种负载型催化剂及其在制备特丁基对苯二酚中的应用

说明书

本发明属于有机合成技术技术领域，公开了一种负载型催化剂及其应用。本发明采用浸渍法将活性组分负载于载体分子筛或金属氧化物上，焙烧后进行氢气还原反应，得到负载型催化剂。将本发明制备的负载型催化剂制成氧化催化剂和加氢催化剂应用于制备特丁基对苯酚，通过控制氧化及加氢条件，使得整个体系中叔丁基酚的转化率和特丁基对苯酚的收率和选择性均大幅提升，本发明制备方法中所述叔丁基酚能够完全转化，特丁基对苯酚的选择性可达71%‑85%。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种负载型催化剂及其在制备特丁基对苯二酚中的应用。

背景技术

特丁基对苯二酚（TBHQ），又名叔丁基对苯二酚、叔丁基氢醌，是一种抗氧化剂。因其具有良好的抗氧化作用，目前广泛应用于油脂和含油脂食品工业中，增加食品在保质期内的稳定性，同时作为国家允许使用的安全高效食用油脂抗氧化剂，特丁基对苯二酚比乙氧基奎琳、BHA等更具有抗氧化剂能力；还能有效抑制菌类微生物生长，与BHT、BHA联用可大幅提高抗氧化效果。除此之外，特丁基对苯二酚还可作为橡胶、塑料等抗氧化剂。2-特丁基对苯二酚作为一种精细化工产品，我国年需求量接近1000吨，并呈连年上升趋势，但因其生产成本居高不下，许多应用市场并未完全打开，目前大部分仍依赖进口。

在已公开公开制备TBHQ的技术中，主要采用对苯二酚和叔丁醇为原材料，以酸为催化剂催化反应，得到的产物经多次分离重结晶，最后加以提纯得到产品特丁基对苯二酚。

GB761613公开一种在甲苯类溶剂中以硫酸或磷酸为催化剂制备TBHQ的方法。WO9716402在水合金甲醇中用苯磺酸进行烷基化，虽然这些工艺较为成熟，但这些方法中使用的有机溶剂易对环境污染严重，工艺成本高，提纯时溶剂残留也是一个问题。

CN112479828A公开了一种TBHQ的制备方法，以叔丁醇、对苯二酚为原料，以氨基磺酸为催化剂在甲苯或二甲苯溶剂中进行反应，反应结束加入乙醇并过滤得到粗产品，进一步提纯得到产品TBHQ，然而，氨基磺酸受热分解放出氮、硫的氧化物，仍对环境有一定威胁。

CN102173981A公开了一种TBHQ的合成方法，以对苯二酚为原料，以大孔磺酸树脂为催化剂在烃类和酮类溶剂组成的二元混合溶剂中进行反应，但该方法未对催化剂的循环使用的活性进行考察。

CN108929200A公开了一种以多磺酸离子液体为催化剂催化合成特丁基对苯二酚的方法，产物收率较高，该离子液体催化剂也可分离重复利用，但离子液体制备工艺繁琐，工艺成本较高。

目前，为应对国内外对特丁基对苯二酚需求量连年增长要求，但采用液体酸及其他催化体系的传统合成工艺因工艺成本高，产品质量差，高污染等问题将逐渐被淘汰。而专利CN109865521B公开的混合金属盐体系使得产物的分离纯化复杂，而且会伴随金属盐催化剂的损失。因此，开发一种高效率、成本低、副产物少和催化剂可重复利用的特丁基对苯二酚制备方法显得尤为重要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题和不足，本发明的目的在于提供一种负载型催化剂及其在制备特丁基对苯二酚中应用。

基于上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种负载型催化剂。进一步地，本发明还提供所述负载型催化剂在制备特丁基对苯二酚过程中的应用，应用过程中，以2-叔丁基苯酚为原料，加入所述负载型催化剂，大大提高反应后底物中特丁基对苯二酚的浓度及反应过程的选择性，通过使用本发明的负载型催化剂，反应后底物中特丁基对苯二酚的含量达到75wt％-90wt％，反应过程中的选择性达到71％-85％。