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肉桂醛多相催化选择性加氢制肉桂醇的研究-上

时间:2010-08-12 17:14来源:远成药业作者:admin 点击:
  

       肉桂醇是重要的精细化工中间体,目前工业上生产肉桂醇大多采用氢化锂铝、硼氢化钠或异丙醇铝直接还原肉桂醛的方法制备,反应条件苛刻、产物与还原剂、溶剂分离困难,产生的三废多不符合现代化工的要求。多相催化加氢具有催化剂易于分离、可循环使用等特点,符合绿色化学的要求。但催化加氢的难点在于这类分子中既有C=C键又有C=O键,由于C=O键能大于C=C键的键能,而且二者具有共扼作用,使得反应要在C=O上选择性加氢而不破坏C=C较难。因此,设计和制备高活性高选择性的加氢催化剂,提高肉桂醇的收率,无论是在理论研究上还是工业应用上都有着重要的意义。本文主要对近年来肉桂醛多相选择性加氢制备肉桂醇的发展状况作一综述。1活性组分对肉桂醛加氢的影响1.1催化剂活性组分的比较目前,对于肉桂醛加氢的活性组分主要集中在贵金属类(Pt,Ru,Pd,Au等)和非贵金属类(Co,Cu等)。在贵金属催化剂中,铂基催化剂由于对肉桂醛加氢具有较好的活性和选择性。自Tuley等报道了采用Pt-Zn-Fe为催化剂进行肉桂醛选择性加氢制肉桂醇以来,Pt用于肉桂醛选择性加氢得到了广泛的研究。Chatterjee等研究发现原位合成的Pt/MCM-48催化剂具有较高的肉桂醇选择性。Zhao等研究了Pt/C在肉桂醛选择性加氢上的加氢性能,超临界二氧化碳条件下,肉桂醛转化率为32%时肉桂醇的选择性可达77%。

      Ru催化剂不但有利于C=O的加氢也有利于C=C双键的加氢。Hajek等研究了负载型Ru基催化剂在肉桂醛选择性加氢反应中的应用,Y分子筛负载的Ru催化剂对肉桂醇的选择性约为30%,而Ru/MCM-41对肉桂醇的选择性约为5%。

      Pd是非常优秀的C=C键加氢催化剂,对α,β-不饱和醛加氢通常会生成饱和醛,然而Pd-Ru合金在肉桂醛选择性加氢具有较好的选择性。在120℃,5MPa条件下,肉桂醛加氢制肉桂醇的转化率和选择性分别为56.6%、71.9%,比单金属Ru和Pd具有更好的加氢性能。

      近年来,金催化剂应用于肉桂醛加氢反应也得到了一定的研究,Bus等报道了Au催化加氢肉桂醛的反应性能,高压液相肉桂醛选择性加氢反应中,γ-Al2O3负载的Au催化剂具有Pt纳米簇催化更好的活性和选择性。Milone等报道了Au/TiO2上的催化性能,肉桂醇的选择性为47%。其它贵金属如锇、铱等催化剂应用于肉桂醛选择性加氢也报道。

       贵金属价格昂贵,因此非贵金属用于肉桂醛选择性加氢反应得到了较多的研究。Liu等研究了RaneyCo在肉桂醛选择性加氢反应中的应用,肉桂醛转化率为70.8%时肉桂醇的选择性为70.0%。Chen等将Co-B非晶态合金应用于肉桂醛选择性加氢制备肉桂醇,发现非晶态合金催化剂的催化活性和肉桂醇的选择性显著优于RaneyCo催化剂,肉桂醛的转化率达到93.3%时,肉桂醇的选择性为83.3%。Wang等考察了氧化硅负载的Fe2P,CoP,Co2P,Ni12P5,Ni2P,MoP和WP)对于肉桂醛的加氢性能.Co2P/SiO2和CoP/SiO2催化剂具有最高的肉桂醇选择性(56.0%和54.5%)。Marchi等研究发现,在肉桂醛的选择性加氢反应中,铜基催化剂更有利与双键的加氢,提高Cu的分散度有利于提高肉桂醛的转化速率,但对选择性影响不大,肉桂醇的选择性不到30%。


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