本发明专利技术提供了一种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法，包括如下步骤：（1）按比例混合糠醛或糠醇与溶剂；（2）向步骤（1）混合液中加入具有加氢功能的催化剂；（3）在还原气氛下发生反应，得到环戊酮和/或环戊醇。本发明专利技术提供的由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法制备的环戊酮、环戊醇产量高。另外，本发明专利技术的方法工艺简单，操作方便，反应条件温和，整个反应过程基本无积碳，催化剂廉价易得且可以多次重复使用，活性不降低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及精细化工领域，尤其是涉及ー种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法。
技术介绍
随着化石能源的日益枯竭，利用化石资源制备化学品已经越来越不能满足当前的需要。可再生资源的催化转化利用日益引起人们的广泛重视。糠醛是来源于农业废弃物的ー种大宗化学品，它的有效利用不但可以减少对石油资源的依赖，而且可以增加农产品的附加值。以糠醛为原料可以制得一系列有エ业应用前景的产品。其中对糠醛进行加氢处理是ー种常用的方法。糠醛通过选择性的催化加氢可以制备如糠醇，四氢糠醇，2-甲基呋喃，2-甲基四氢呋喃，戊ニ烯、戊ニ醇，こ酰丙醇等化学品。目前糠醛主要是用来制备糠醇，占 80%左右。糠醛可エ业化的下游产品种类少。环戊酮是ー种重要的精细化工中间体，是香料及医药エ业的原料，可用于制备新型香料ニ氢茉莉酮酸甲酷、白兰酮、2-正己基环戊酮及多种抗炎、抗癌药物，也可合成橡胶，还用于生化研究、杀虫剂和除草剂的合成。目前环戊酮的主要合成方法是己ニ酸热解法和环戊烯氧化法，但其原料己ニ酸和环戊烯来源于化石能源，且反应条件苛刻。环戊醇可作为香料、医药的中间体，可由环戊酮加氢制得。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种氢化产率高，环戊酮、环戊醇选择性高，以廉价铜系催化剂催化转化糠醛或糠醇制备环戊酮和环戊醇的方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术所提供的，包括如下步骤(1)按比例混合糠醛或糠醇与溶剂；(2)向步骤(I)混合液中加入具有加氢功能的催化剂；(3)在还原气氛下发生反应，得到环戊酮和/或环戊醇。所述反应的反应式如下 OOH(>CH。一 Cr^ 一 0 — 0其中，步骤(I)所述溶剂为能与糠醛或糠醇相溶的任何液体。优选为甲醇、こ醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、水、正己烷或四氢糠醇中的ー种或几种。步骤(I)所述糠醛或糠醇与溶剂的质量比优选为1:0. Γ300ο步骤(2)所述具有加氢功能的催化剂优选为铜系催化剂，包括Cu负载在不同载体上的催化剂及Cu与其他金属或金属氧化物形成的合金催化剂。Cu的存在，使得催化剂具有加氢的特性，优选铜系催化剂为Raney CuNi, CuZnAl, CuZn或CuRu/C。步骤(2)还包括加入催化助剂。所述催化助剂主要对主催化剂起到催化辅助作用，从而提高主催化剂即铜系催化剂的活性及稳定性，并减少其用量。如可以防止主催化剂的失活、积碳等。所述催化助剂为IB族、IIB族、IIIB族、IVB族、VIIB族、IIIA族中的任意ー种或几种元素，或所述IB族、IIB族、IIIB族、IVB族、VIIB族、IIIA族中的任意ー种或几种元素的合金或金属氧化物，其中所述的IIIB族包括镧系和锕系。所述反应体系还包括催化剂载体；所述催化剂载体优选为微孔氧化物载体、介孔氧化物载体或活性炭载体的任意ー种或ー组，所述氧化物载体优选为ZSM，HZSM，SBA-15, MCM-41，TiO2, Si02。步骤(3)中所述还原气氛是通过在反应体系中加入还原性气体或能产生还原性气体的物质来实现；所述还原性气体优选为氢气，所述能产生还原性气体的物质优选为甲酸、 硼氢化钠或硼氢化锂。优选地，步骤(3)所述反应压カ为O. I 20MPa，温度为50 300で，时间为I 24h ;更优选地，压カ为O. 5 lOMPa，温度为100 250で。本专利技术的有益效果本专利技术提供了，通过加氢催化，高转化率高选择性地得到环戊酮和环戊醇。该方法的环戊酮、环戊醇产量高。另外，该方法エ艺简単，操作方便，反应条件温和，整个反应过程基本无积碳，催化剂廉价易得且可以多次重复使用，活性不降低。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I为本专利技术实施例7由糠醛选择性制备环戊酮的产物的GC谱图。图2为本专利技术实施例7环戊酮的MS谱图。图3为本专利技术实施例10由糠醛选择性制备环戊醇的产物的GC谱图。图4为本专利技术实施例10环戊醇的MS谱图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。实施例I称取Ig糠醛和20mL水将其投入到50mL反应釜中，再投入O. 5g催化剂(CuRu/C)。用氢气置換其釜内的空气三至四次，再充入14MPa的氢气，以便尽量減少釜内空气含量，特别是氧气的含量，以维持釜内还原氛围。开启搅拌装置至1000转左右，再加热至150°C并维持4小吋。待反应结束后，冷却至室温，收集液体产物。液体产物通过GC-MS和GC分析其化学组成。其结果为糠醛转化率为98. 5%，环戊酮的产率为47. 9%，环戊醇的产率为I. 4%，四氢糠醇产率O. 8%。实施例2称取Ig糠醛和20mL水将其投入到50mL反应釜中，再投入O. 5g催化剂(CuPd/C)。用氢气置换其釜内的空气三至四次，再充入IOMPa的氢气，以便尽量减少釜内空气含量，特别是氧气的含量，以维持釜内还原氛围。开启搅拌装置至1000转左右，再加热至200°C并维持4小吋。待反应结束后，冷却至室温，收集液体产物。液体产物通过GC-MS和GC分析其化学组成。其结果为糠醛转化率为100%，环戊酮的产率为24. 6%，环戊醇的产率为5. 1%，四氢糠醇产率为25. 2%。实施例3称取Ig糠醛和20mL水将其投入到50mL反应釜中，再投入O. 2g催化剂 (CuZnCeAl)0用氢气置换其釜内的空气三至四次，再充入8MPa的氢气，以便尽量减少釜内空气含量，特别是氧气的含量，以维持釜内还原氛围。开启搅拌装置至1000转左右，再加热至150°C并维持6小时。待反应结束后，冷却至室温，收集液体产物。液体产物通过GC-MS和GC分析其化学組成。其结果为糠醛转化率为97. 5%，环戊酮的产率为26. 5%，环戊醇的产率为I. 5%，四氢糠醇产率为47. 4%。实施例4称取Ig糠醛和20mL水将其投入到50mL反应釜中，再投入Ig催化剂(Cu/Y-Al2O3X用氢气置換其釜内的空气三至四次，再充入4MPa的氢气，以便尽量減少釜内空气含量，特别是氧气的含量，以维持釜内还原氛围。开启搅拌装置至1000转左右，再加热至200°C并维持4小吋。待反应结束后，冷却至室温，收集液体产物。液体产物通过GC-MS和GC分析其化学組成。其结果为糠醛转化率为71. 9%，环戊酮的产率为19. 2%。实施例5称取Ig糠醛和20mL水将其投入到50mL反应釜中，再投入O. 4g催化剂(CuZnAl)。用氢气置換其釜内的空气三至四次，再充入4MPa的氢气，以便尽量減少釜内空气含量，特别是氧气的含量，以维持釜内还原氛围。开启搅拌装置至1000转左右，再加热至150°C并维持6小吋。待反应结束后，冷却至室温，收集液体产物。液体产物通过GC-MS和GC分析其化学组成。其结果为糠醛转化率为97. 9%，环戊酮的产率为72. 2%，环戊醇的产率是3. 0%。实施例6称取Ig糠醛和20mL水将其投入到50mL反应釜中，再投入O. 2g催化剂(RaneyCuNi) ο用氢气置换其釜内的空气三至四次，再充入4MPa的氢气，以便尽量减少釜内空气含量，特别是氧本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由糠醛或糠醇制备环戊酮和/或环戊醇的方法，包括如下步骤：（1）按比例混合糠醛或糠醇与溶剂；（2）向步骤（1）混合液中加入具有加氢功能的催化剂；（3）在还原气氛下发生反应，得到环戊酮和/或环戊醇。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张颖，郭建华，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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