α－当归内酯制备γ－戊内酯的催化剂及制备方法和应用技术

一种α－当归内酯制备γ－戊内酯的催化剂，其特征在于催化剂组成是：以氧化物计计，活性组分重量含量为０．５％～１５％，助催化剂重量含量为０．０５％～２０％，其余部分为载体。本发明专利技术具有成本低，工艺简单，易于操作，产品收率高，生产过程安全性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种由a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的催化剂及制备方法和应 用。
技术介绍
Y-戊内酯(C5H802，Mw= 100. IO)，化学名称为4-羟基-3-戊烯酸内酯或5_甲 基-2(3H)-呋喃酮，可以用作食用香精、有机合成中间体、高分子聚酯单体、车用燃料、粘合 剂等应用于众多行业。在我国，该品仅有小批量生产，价格非常昂贵，严重影响了该品的推 广利用。 目前Y-戊内酯的制备方法主要是以乙酰丙酸为原料，通过先非均相催化剂加氢 后内酯化制得。刘道君等(香料香精化妆品，1999，4，l-4)采用乙酰丙酸为原料，经碱液中 和、催化氢化和加酸内酯化三个过程制得Y-戊内酯，工艺过程复杂，副反应多，收率低。汤 天曙(香料香精化妆品，1996，4，5-7)报道了一种以乙酰丙酸为原料，经酯化、微生物羰基 还原及内酯化反应合成Y _戊内酯的方法，过程复杂，菌种选育困难，反应时间长，副产物 多，收率仅达61. 1%。专利W0 02074760表明乙酰丙酸在贵金属催化剂作用下与700 800psi的氢气反应能够生成Y-戊内酯，收率可达96X，但采用贵金属导致工艺成本昂贵， 难于大规模生产。专利US0254384指出在超临界二氧化碳介质中，该反应最高收率可达 99%，但工艺需消耗大量二氧化碳，且会产生少量2-甲基四氢呋喃(反应工艺下易生成过 氧化物，存在爆炸隐患)。 a -当归内酯(C5H602)作为一种重要的化工中间体，可由生物质基平台绿色化合 物乙酰丙酸经分子内脱水制得。专利200910073688. 5详细描述了 a-当归内酯的制备过 程。以a-当归内酯为原料，经一步催化环内双键加氢即可制得Y-戊内酯，催化剂成本低， 工艺简单，易于操作，产品收率高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单，易于操作，产品收率高，生产过程安全性好的 由a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的催化剂及制备方法和应用。 本专利技术催化剂以铑、钼或钯为活性组分，以锰、钡、锆、镁、f丐中的至少一种为助催 化剂，载体为氧化铝、氧化硅、硅铝复合氧化物或活性炭。 本专利技术的催化剂组成是以氧化物计计，活性组分重量含量为0. 5% 15%，最好 为2% 10%。助催化剂重量含量为O. 05% 20%，最好为1% 15%，其余部分为载体。 本专利技术的催化剂采用等体积浸渍法制备，具体制备步骤如下 (1)、将铑、钼或钯的可溶性盐与助催化剂的可溶性盐按催化剂组成配成混合溶 液； (2)、将(1)配好的混合溶液等体积浸渍到载体上； (3)、将(2)所得催化剂在90 12(TC下干燥2 24h，在350 60(TC下焙烧2 24h，即得所需催化剂。 所述的铑、钼或钯的可溶性盐为硝酸盐、氯化盐、氯铂酸等。助催化剂锰、钡、锆、镁 或钙的可溶性盐为硝酸盐或氯化盐。 本专利技术还公开了由a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的工艺条件反应温度为 100 300。C，优选140 200。C;压力为1 lOMPa，优选3 6MPa ;液时空速为1 8h—、优 选2 5h—1 ;原料为a-当归内酯和氢气，其中氢油体积比为100 1000，优选200 500。 反应的方式可为间歇式或连续式，优选连续式。 本专利技术的优点如下 工艺简单，易于操作，产品收率高，生产过程安全性好。a-当归内酯转化率可高达 99.8%， Y-戊内酯选择性高达99. 7%。具体实施例方式用下面实施例进一步说明本专利技术，但专利技术并不受其限制。 实施例1 3: 催化剂制备 将活性组分的硝酸盐与硝酸锰(或硝酸钡、硝酸锆)按催化剂组成配成混合溶液 (催化剂的组成详见表一 )，在室温下等体积浸渍到硅铝复合载体上，于9(TC烘箱中干燥 24h，在35(TC焙烧24h，即得实施例1 3化剂。a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的反应条件及结果见表一。 实施例4 9 : 催化剂制备 将活性组分的氯化盐与氯化锰(或氯化钡、氧氯化锆)按催化剂组成配成混合溶 液(催化剂的组成详见表一)，在室温下等体积浸渍到氧化铝载体上，于12(TC烘箱中干燥 2h，60(TC焙烧2h即得实施例4 9化剂。a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的反应条件及 结果见表一。实施例10 12 : 催化剂制备 将活性组分的氯化盐与氯化锰(或氯化钡、氧氯化锆)按催化剂组成配成混合溶 液(催化剂的组成详见表一)，在室温下等体积浸渍到氧化硅载体上，于IO(TC烘箱中干燥 12h，40(TC焙烧16h，即得实施例10 12化剂。a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的反应条件及结果见表一。 实施例13 16 : 将活性组分的氯化盐与助催化剂的氯化盐按催化剂组成配成混合溶液(催化剂 的组成详见表一 )，在室温下等体积浸渍到活性炭载体上，于ll(TC烘箱中干燥9h，40(TC焙 烧6h，即得实施例13 16化剂。a-当归内酯加氢制备Y-戊内酯的反应条件及结果见表一。 对比实施例1，2: 用等体积浸渍法制备了 5% Pt/Al203，5% Rh/C催化剂，具体制备方法同实施例 1 16，反应条件详见表一。<table>table see original document page 5</column></row><table>本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α－当归内酯制备γ－戊内酯的催化剂，其特征在于催化剂组成是：以氧化物计计，活性组分重量含量为０．５％～１５％，助催化剂重量含量为０．０５％～２０％，其余部分为载体。

【技术特征摘要】
一种α-当归内酯制备γ-戊内酯的催化剂，其特征在于催化剂组成是以氧化物计计，活性组分重量含量为0.5％～15％，助催化剂重量含量为0.05％～20％，其余部分为载体。2. 如权利要求1所述的一种a -当归内酯制备Y的活性组分重量含量为2% 10%。助催化剂重量含』3. 如权利要求1所述的一种a -当归内酯制备Y的活性组分为铑、钼或钯。4. 如权利要求l所述的一种a-当归内酯制备Y的助催化剂为锰、钡、锆、镁、钙中的至少一种。5. 如权利要求l所述的一种a-当归内酯制备Y的载体为氧化铝、氧化硅、硅铝复合氧化物或活性炭。6. 如权利要求l-5任一项所述的一种a-当归内酯制备Y-戊内酯的催化剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1) 、将铑、钼或钯的可溶性盐与助催化剂的可溶性盐按催化剂组成配成混合溶液；(2) 、将(1)配好的混合溶液等体积浸渍到载体上；(3) 、将(2)所得催化剂在90 120。C下干燥2 24h，在350 6...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯相林，唐明兴，陈铁牛，李学宽，齐永琴，杜明仙，吕占军，周立公，
申请(专利权)人：中国科学院山西煤炭化学研究所，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]