一种催化氢化还原制联苯醇的方法与流程

文档序号:11611010阅读:924来源:国知局

本发明涉及一种高效、低毒、低残留农药中间体—联苯醇的制备方法,特别是涉及一种催化氢化还原制联苯醇的方法。



背景技术:

联苯菊酯,化学名:(z)-(1rs,3rs)-2,2二甲基-3-(2-氯-3,3,3-三氟-1-丙烯基)环丙烷羧酸-2-甲基-3-苯基苄酯,是上世纪80年代由美国fmc公司发明,是拟除虫菊酯类农药中杀虫谱较广,具有高效、速效、低毒的优良农药品种之一。联苯醇是合成联苯菊酯的主要中间体。

现有国内联苯醇的生产制备通常采用以下二种方法:

(1)如专利cn101130485a中所述,2-甲基-3-氯联苯与镁在合适溶剂下,格氏化反应后,与dmf反应生成2-甲基-3-苯基苯甲醛,然后用硼氢化钠或硼氢化钾水溶液还原成联苯醇。

反应式如下:

此反应收率高,质量好,但硼氢化钠、硼氢化钾的价格昂贵,生产成本高。

2、专利cn102964217b采用2-甲基-3-氯联苯与镁在合适溶剂下,格氏化反应后,直接与多聚甲醛反应,水解成联苯醇。

反应式如下:

此方法步骤少,但收率低,杂质多,也产生一定量的废水,不利于后期环境处理。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种生产成本低、操作条件温和、环境友好、反应收率高、产品质量好的制备联苯醇的方法。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一种催化氢化还原制备联苯醇的方法,具体步骤包括:

(1)将2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,用溶剂烷基芳烃、醇或两者的混合溶液溶解;

(2)在上述溶液中加入双金属氧化物负载型催化剂m1-m2/sio2中,搅拌升温至40~80℃,通入氢气反应15~120min后,冷却至常温;

所述升温速率为2~5℃/min,氢气流量为50~100ml/min,氢气的反应压力为0.5~3.5mpa。

(3)滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至-10~20℃,离心、烘干,即制得联苯醇。

上述步骤中,所述醇为甲醇、乙醇、异丙醇、异丁醇、环戊醇、环已醇中的一种。

所述烷基芳烃为甲苯、二甲苯、三甲苯、乙基中的一种。

所述溶剂与2-甲基-3-苯基苯甲醛的质量比为4~7:1。

所述混合溶剂中烷基芳烃与醇的质量比为0.5~5:1。

所述催化剂与2-甲基-3-苯基苯甲醛的质量比为0.01~0.1:1。

本发明还公开了所述双金属氧化物负载型催化剂及其制备方法,所述双金属氧化物负载型催化剂,其公式为m1-m2/sio2,其中m1选择zr,ni,al中的一种,m2选择mg,zn,co中的一种,所述m1和m2的负载量分别为0.1~1.6%。具体制备步骤如下:

(1)将m1、m2的金属盐溶于去离子水中,加入表面活性剂搅拌,其中金属盐选自金属的硝酸盐、盐酸盐或乙酰丙酮盐,所述表面活性剂选自硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钴;

(2)加入硅胶基材料后,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌3~8h,加入无水乙醇进行洗涤;

所述硅胶基材料的粒径为80~150目。

(3)过滤、洗涤、干燥后,在氮气中升温至400~600℃并保温3~6h;所述干燥是在70~90℃下真空干燥10~14h完成的;

(4)降至室温,即制得双金属氧化物负载型催化剂。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明:

实施例1

双金属氧化物负载型催化剂的制备:称取1.5g的无水三氯化铝和1.8g的无水氯化锌溶于100ml水中,加入1.15g硬脂酸锌,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g粒径为80~150目的硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌3h,过滤并用无水乙醇洗涤,70℃真空干燥14h。干燥后在氮气下以3℃/min升至400℃,恒温6h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得al2o3-zno/sio2催化剂。

联苯醇的制备:将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,用400ml甲苯溶解后,投入上述催化剂1.0g,搅拌升温至40℃,通加氢气反应120min,冷却至常温。其中氢气压力为3.5mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至-10℃,离心、烘干。得测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为41.5%,联苯醇的选择性达100%。

实施例2

采用与实施例1相同的步骤制备al2o3-zno/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂2.0g,用400ml甲苯和300ml甲醇溶解后,搅拌升温至80℃,通入氢气反应15min,冷却至室温。其中氢气压力为0.5mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至0℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为87.8%,联苯醇的选择性达98%。

实施例3

称取2.7g的六水硝酸钴和2.3g的乙酰丙酮镍溶于100ml水中,加入1.5g硬脂酸钴,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌8h,过滤并用无水乙醇洗涤,80℃真空干燥12h。干燥后在氮气下以3℃/min升至500℃,恒温4h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得zro-mgo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂3.0g,用500ml甲苯和100ml乙醇溶解后,搅拌升温至60℃,通入氢气反应60min,冷却至室温。其中氢气压力为2.0mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至20℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为93.7%,联苯醇的选择性达100%。

实施例4

采用与实施例3相同的方法制备zro-mgo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂4.0g,用400ml甲苯和100ml异丙醇溶解后,搅拌升温至40℃通入氢气反应90min,冷却至室温。其中氢气压力为3.0mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至10℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为97.5%,联苯醇的选择性达100%。

实施例5

称取3.4g的五水硝酸锆和2.6g的六水合氯化钴溶于100ml水中,加入1.5g硬脂酸钴,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌6h,过滤并用无水乙醇洗涤,90℃真空干燥10h。干燥后在氮气下以3℃/min升至600℃,恒温3h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得zro-coo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂5.0g,用150ml二甲苯和300ml异丁醇溶解后,搅拌升温至70℃,通入氢气反应30min,冷却至室温。其中氢气压力为1.0mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至20℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为98.7%,联苯醇的选择性达100%。

实施例6

称取3.7g的四水硝酸锆和2.8g的六水合氯化镁溶于100ml水中,加入1.5g硬脂酸镁,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌5h,过滤并用无水乙醇洗涤,80℃真空干燥12h。干燥后在氮气下以3℃/min升至500℃,恒温3h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得zro-mgo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂1.6g,用400ml甲苯和200ml环已醇溶解后,搅拌升温至50℃,通入氢气反应100min,冷却至室温。其中氢气压力为1.5mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至-5℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为99.3%,联苯醇的选择性达100%。

实施例7

称取1.6g的无水氯化铝和2.8g的六水氯化镁溶于100ml水中,加入1.5g硬脂酸镁,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌8h,过滤并用无水乙醇洗涤,80℃真空干燥12h。干燥后在氮气下以3℃/min升至500℃,恒温5h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得al2o3-mgo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂6.0g,用400ml三甲苯和250ml环戊醇溶解后,搅拌升温至40℃,通入氢气反应30min,冷却至室温。其中氢气压力为4.2mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至20℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为96.3%,联苯醇的选择性达99%。

实施例8

称取3.5g的四水合硝酸锆和1.9g的无水氯化锌溶于100ml水中,加入1.5g硬脂酸锌,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌3h,过滤并用无水乙醇洗涤,80℃真空干燥12h。干燥后在氮气氛以3℃/min升至500℃,恒温4h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得zro-zno/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂7.0g,用400ml乙基和80ml异丙醇溶解后,搅拌升温至60℃,通入氢气反应70min,冷却至室温。其中氢气压力为2.5mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至0℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为99.8%,联苯醇的选择性达100%。

实施例9

称取2.8g的乙酰丙酮镍和2.6g的六水合氯化镁溶于100ml水中,加入1.5g硬脂酸镁,搅拌至完全溶解,在氮气保护下升温至90℃,恒温1h后降至室温,加入6g硅胶,滴加10%的氢氧化钠水溶液,调节ph=9~10,持续搅拌6h,过滤并用无水乙醇洗涤,80℃真空干燥12h。干燥后在氮气下以3℃/min升至500℃,恒温6h后降至室温,气体流量为80ml/min,即制得nio-mgo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂8.9g,用400ml环已醇溶解后,搅拌升温至40℃,通入氢气反应50min,冷却至室温。其中氢气压力为1.5mpa,搅拌速率为500r/min。滤去催化剂,然后通过蒸馏除去部分或全部醇,冷却至0℃,离心、烘干。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为100%,联苯醇的选择性达100%。

实施例10

采用与实施例9相同的步骤制备nio-mgo/sio2催化剂。

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,投入所述催化剂10g,用400ml甲苯和80ml异丙醇溶解后,搅拌升温至80℃,通加氢气反应120min,冷却至室温。其中氢气压力为1.2mpa,搅拌速率为500r/min。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为100%,联苯醇的选择性达100%。

实施例11

将100g2-甲基-3-苯基苯甲醛置于间歇式高压釜中,加入实施例10蒸馏出和离心产生的滤液溶解后,投入实施例10中回收的催化剂1.6g,搅拌升温至40℃,通入氢气,反应30min。其中氢气压力为3.1mpa,搅拌速率为500r/min。测得2-甲基-3-苯基苯甲醛加氢的转化率为100%,联苯醇的选择性达100%。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的技术方案,但本发明并不局限于实施例,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明技术方案的保护范围内。

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