芳香族化合物的氢化反应用催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种芳香族化合物的氢化反应用催化剂及其制备方法，该催化剂能够利用具有基于镁的尖晶石结构的载体来大幅减少催化剂的钝化。

Catalysts for hydrogenation of aromatic compounds and their preparation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芳香族化合物的氢化反应用催化剂及其制备方法
本专利技术涉及一种芳香族化合物的氢化反应用催化剂及其制备方法，更详细涉及利用具有基于镁的尖晶石结构的载体来大幅减少催化剂的钝化的芳香族化合物的氢化反应用催化剂及其制备方法。
技术介绍
邻苯二甲酸酯(phthalate)类化合物是广泛用作塑料，尤其是聚氯乙烯(PVC)的塑化剂的物质。例如，电气电子产品、医药品、涂料用颜料、润滑剂、粘结剂、表面活性剂、粘合剂、瓷砖、食品容器、包装材料等，其使用用途非常多样。然而，随着发现若干邻苯二甲酸酯类化合物是会导致环境污染及人体内分泌系统障碍问题的物质，以欧洲、美国等发达国家为中心，正在加强使用限制，致力于减少其使用。尤其是，邻苯二甲酸酯类塑化剂中的诸如邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(di(2-ethylhexyl)phthalate，DEHP)、邻苯二甲酸丁苄酯(butylbenzylphthalate，BBP)、邻苯二甲酸二正丁酯(di-n-butylphthalate，DBP)、邻苯二甲酸二异壬酯(Diisononylphthalate，DINP)等一部分产品为在社会上妨碍或扰乱人类的激素作用的内分泌干扰物(endocrinedisrupter)，被怀疑为是环境激素，因此存在对其进行限制的动向。对此，正在努力开发表现出与现有的塑化剂相同的性能且不受环境激素争议的环保塑化剂，其中之一为利用邻苯二甲酸酯类化合物所包含的苯环被氢化(hydrogenation)的化合物的方案。关于诸如苯环等芳香族化合物的氢化反应，已知的有利用将诸如钌的过渡金属作为活性组分负载在载体上的催化剂的方法。与此相关联地，韩国授权专利10-0464581公开了使用氧化铝载体的内容，该载体的孔隙容积中的30％至40％由孔径为50nm至10,000nm范围内的大孔隙组成，所述载体的孔隙容积中的60％至70％由孔径为2nm至50nm范围内的中孔隙组成。另外，韩国授权专利10-0688403公开了通过将包括钌的活性金属涂布在包含大孔的载体上而制备的催化剂，将苯多羧酸(衍生物)氢化所得到的新型氢化产物，以及该氢化产物在塑料中用作塑化剂的用途。另外，韩国授权专利10-0893794公开了一种催化剂，该催化剂为将钌负载于二氧化硅载体的催化剂，能够在单糖类及低聚糖类的氢化中表现出经改善的活性以及较高的产物选择性。然而，随着反应的进行，现有的所述过渡金属的催化剂的活性会急剧地减小，从而导致收率降低，因此，保持催化剂活性成为了在商业方面非常重要的问题。催化剂活性的减小是对于催化剂产生多种物理性及化学性影响，例如进行热、机械或化学处理的结果，由催化剂活性部位的阻断或催化剂活性部位的损失所导致。例如，催化剂的钝化或老化通常是催化剂活性部位的烧结、沉积物的结果，由金属的损失或活性部位的中毒(poisoning)引起，并存在多种机制。像这种催化剂的活性减小导致的催化剂更换及再生工艺会增加产品的生产费用。因此，需要能够提高用于氢化反应的催化剂性能并保持优秀的活性以增加催化剂的寿命(lifetime)的方案，以便以商业规模生产能够用作环保塑化剂的物质。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于，解决上述现有技术的问题和历来被要求的技术问题。本专利技术的目的在于，提供一种用于芳香族化合物的氢化反应的催化剂及其制备方法，该催化剂包含具有基于镁的尖晶石结构的载体，从而能够对有机化合物中的芳香族进行氢化，以大幅减少催化剂的钝化。技术方案用于实现这些目的的本专利技术的芳香族化合物的氢化反应用催化剂包含催化活性组分及载体，其中，可包含作为所述催化活性组分的、具有基于镁的尖晶石(spinel)结构的由以下化学式1表示的化合物，化学式1：MgxAl2O3+xx为0.1至1。在本专利技术的一优选例中，所述载体可包含选自钌、钯、铑、铂、镍以及它们的混合物中的一种以上的活性金属。在本专利技术的一优选例中，可包含0.1至10重量％的所述活性金属。在本专利技术的一优选例中，所述载体可在所述尖晶石结构的载体上负载有钌(Ru)或氧化钌(RuO2)。在本专利技术的一优选例中，所述载体可包含0至5重量％的氧化镁(MgO)。在本专利技术的一优选例中，所述催化剂可以是选自粉末、粒子、颗粒以及成型的形态中的至少一种形态。在本专利技术的一优选例中，所述催化活性组分可以以金属盐溶液状态负载于所述载体。在本专利技术的一优选例中，所述催化剂可以是蛋壳(egg-shell)形态。在本专利技术的一优选例中，所述蛋壳形态的催化剂的气孔体积为0.1至1.5mL/g，并具有10至300m2/g的BET比表面积。在本专利技术的一优选例中，所述Mg与Al的摩尔比(molarratio)可以是0.0625至0.5。另一方面，本专利技术提供芳香族化合物的氢化方法，该氢化方法将催化剂使用在包含芳环(Aromaticring)的有机化合物的氢化中。本专利技术还提供利用该氢化方法制备且作为环己烷多元羧酸或环己烷多元羧酸衍生物的、能够通过对邻苯二甲酸正戊基异戊酯(n-Pentyl-isopentyl-phthalate)进行氢化得到的环己烷-1,2-二羧酸二(异戊基)酯、能够通过对邻苯二甲酸二异庚酯(Diisoheptylphthalate)进行氢化得到的环己烷-1,2-二羧酸二(异庚基)酯、能够通过对邻苯二甲酸二异壬酯(Diisononylphthalate)进行氢化得到的环己烷-1,2-二羧酸二(异壬基)酯，能够通过对邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(Bis(2-ethylhexyl)phthalate)进行氢化得到的环己烷-1,2-二羧酸(2-乙基己基)酯、能够通过对对苯二甲酸二辛脂(Dioctylterephthalate；1,4-苯二羧酸双(2-乙基己基)酯(bis(2-ethylhexyl)benzene-1,4-dicarboxylate))进行氢化得到的二(2-乙基己基)环己烷-1,4-二羧酸酯(DEHCH)。有益效果如上所述，本专利技术的氢化催化剂包含具有基于镁的尖晶石结构的载体，从而能够对有机化合物中的芳香族进行氢化，以大幅减少催化剂的钝化。附图说明图1是示出本专利技术的导入Mg的尖晶石(spinel)载体的X射线衍射(XRD)分析结果的图。图2是示出在制备本专利技术的催化剂时各个载体的反应实验结果的图。具体实施方式对后述的本专利技术的说明将参照能够实施本专利技术的特定实施例。详细说明这些实施例，以使本领域技术人员能够实施本专利技术。本专利技术的多种实施例彼此不同，但不彼此排斥。例如，记载于此的特定形状、结构以及特征与一实施例相关联，在不脱离本专利技术的技术思想及范围内，能够以其他实施例实现。因此，后述的详细说明不是限定性的，只要适当地说明，本专利技术的范围就仅由所附的权利要求及其等同范围限定。以下，对本专利技术的多个优选实施例进行详细说明，以使本领域技术人员能够容易地实施本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种芳香族化合物的氢化反应用催化剂，包含催化活性组分及载体，其特征在于，/n包含作为所述催化活性组分的、具有基于镁的尖晶石(spinel)结构的由以下化学式1表示的化合物，/n化学式1：/nMg

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171106 KR 10-2017-01469161.一种芳香族化合物的氢化反应用催化剂，包含催化活性组分及载体，其特征在于，
包含作为所述催化活性组分的、具有基于镁的尖晶石(spinel)结构的由以下化学式1表示的化合物，
化学式1：
MgxAl2O3+x
x为0.1至1.0。


2.根据权利要求1所述的芳香族化合物的氢化反应用催化剂，其特征在于，
所述催化剂包含选自钌、钯、铑、铂、镍以及它们的混合物中的一种以上的活性金属。


3.根据权利要求2所述的芳香族化合物的氢化反应用催化剂，其特征在于，
包含0.1至10重量％的所述活性金属。


4.根据权利要求1所述的芳香族化合物的氢化反应用催化剂，其特征在于，
所述载体在所述尖晶石结构的载体上负载有钌(Ru)或氧化钌(RuO2)。


5.根据权利要求4所述的芳香族化合物的氢化反应用催化剂，其特征在于，
所述载体包含0至5重量％的氧化镁(MgO)。


6.根据权利要求1所述的芳香族化合物的氢化反应用催化剂，其特征在于，

【专利技术属性】
技术研发人员：金应奎，金元用，全廷桓，赵永镇，韩政祐，金孝锡，明岏在，丁基泽，
申请(专利权)人：韩华化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR