羟醛缩合催化剂及其应用的利记博彩app

文档序号:5051446阅读:409来源:国知局

专利名称::羟醛缩合催化剂及其应用的利记博彩app
技术领域
:本发明涉及有机化合物中间体合成中的催化剂及其应用,尤其涉及羟醛縮合催化剂及在4-苯基-3-丁烯-2-酮合成中的应用。
背景技术
:亚苄基丙酮是一个用途很广的有机化合物,可用作合成香料的原料、电镀工业中的光亮剂,还可用作杀虫剂中的稳定剂;文献"香料及其应用"范成有.北京化学工业出版社,1990,181和文献"合成食用香料手册"济南市轻工研究所编写.中国轻工业出版社对此都有论述,另外在"相转移催化法合成苄叉丙酮"程嘉豪[J].石油技术与应用,1992,(2):89-92—文中还介绍了它具有强香豌豆型香气,用于调配香豌豆系列香精和果香食用香精,亦用于橙花和风信子等香精。据文献"有机化学实验"方珍发,南京:南京大学出版社,1992:194中介绍它的合成主要是采用苯甲醛和丙酮的Claisen縮合,亚苄基丙酮收率仅为70%左右。近几年,4-苯基-3-丁烯-2-酮的合成催化方法主要有两种(l)相转移催化法和负载型固体碱催化法。虽然相转移催化法的产率较高,但相转移催化剂价格昂贵,例如,三乙基苄基氯化铵、冠醚类等,生产成本很高,不易工业化生产;(2)负载型固体碱催化剂制备过程繁琐,例如,碱性Y—氧化铝的制备等,后处理麻烦,产率较低,也不宜于大规模生产。
发明内容为了提高羟醛縮合的生产效率,简化合成工艺,本发明的目的是寻找一种使用方便,制备简单,催化效率高的轻醛縮合催化剂。本发明的另一个目的是提供一种羟醛縮合催化剂在4-苯基-3-丁烯-2-酮的合成中的应用。本发明的技术方案是下述方式实现的一种羟醛縮合催化剂(简称ZD复合催化剂),它是按下述原料的重量百分比配制5—15%CaO3—5%MgO1—2%La2030.01—0.02%Pt0.01—0.02%Pd余量为A1203。上述催化剂的制备工艺如下按上述原料重量的百分比取各原料后,搅拌均匀,加入适量的羧甲基纤维素钠溶液作粘合剂,搅拌制成均匀的颗粒,烘千,在200—30(TC活化2个小时,自然降温至室温后,放到干燥器中备用。通常用量0.5%。上述羟醛縮合催化剂在合成4-苯基-3-丁烯-2-酮中的应用如下由苯甲醛和丙酮为原料,选择上述自制的ZD复合催化剂为催化剂,经过加热回流、真空抽滤、减压蒸馏,重结晶,得到浅黄色针状晶体4-苯基-3-丁烯-2-酮。本发明的发明点在于催化剂各组份的选取及各组分量的选择,并可以重复使用。本发明的积极效果是羟醛縮合催化剂配方简单,易于制备,使用方便,催化性能好,特别是在羟醛縮合制备4-苯基-3-丁烯-2-酮中,其产率可达95%以上,后处理简单;而且反应时间适中,工艺简单,生产成本低,有利于大规模生产。具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明实施例一选取直径为0.6mm的Al203颗粒为载体,与粉状的5%CaO、4%MgO、1%La203、0.01%Pt、0.02%Pd、余量为A1203,搅拌均匀后,加入5%羧甲基纤维素钠溶液作粘合剂,搅拌制成均匀的颗粒,烘干,在20(TC活化2个小时,自然降温至室温后,放到干燥器中备用。通常用量0.5%。简称ZD复合催化剂。实施例二-选取直径为0.8mm的Ab03颗粒为载体,与粉状的10%CaO、3%MgO、1.5%La203、0.015%Pt、0.01%Pd、余量为A1203,搅拌均匀后,加入适量羧甲基纤维素钠溶液作粘合剂,搅拌制成均匀的颗粒,烘干,在30(TC活化1.5个小时,自然降温至室温后,放到干燥器中备用。通常用量0.5%。简称ZD复合催化剂。实施例三-选取直径为1mm的Al203颗粒为载体,与粉状的15%CaO、5%MgO、2%La203、0.02%Pt、0.015%Pd、余量为A1203,搅拌均匀后,加入适量羧甲基纤维素钠溶液作粘合剂,搅拌制成均匀的颗粒,烘干,在200—30(TC活化2个小时,自然降温至室温后,放到干燥器中备用。通常用量0.5%。简称ZD复合催化剂。利用上述制备的催化剂生产4-苯基-3-丁烯-2-酮在装有回流管的50ml圆底烧瓶中依次加入100ml苯甲醛,90ml丙酮和lgZD复合催化剂,水浴加热8(TC,磁力搅拌6h,然后抽虑得到浅黄色液体,减压蒸馏除去低沸点物质,得粗产品139g,产率95y。。用丙酮重结晶,得浅黄色针状晶体,熔点为41一42。C,文献值42。C。所得4-苯基-3-丁烯-2-酮的表征熔点41—42°C;MS(m/Z):146.19(M+)、169.19(M++23);IR(KBr,cm"):3000(C-H),1670(C=O),1610(C=C),960(C誦H);13CNMR(S,ppm):27.4(-CH3),127.2(C=C),143.1(-C=),197,6(C=0).反应方程式如下ZD复合催化剂I+CH3COCH3—+CH3COCH3-^-[J」+H20所述的4-苯基-3-丁烯-2-酮的合成工艺步骤为第一步、在装有回流管的圆底烧瓶中依次加入新蒸馏出的苯甲醛,丙酮和ZD复合催化剂,水浴缓慢加热至8(TC,磁力搅拌回流6小时。第二步、反应结束后,将反应混合物降至室温,真空抽滤得浅黄色溶液。第三步、将所得浅黄色溶液加入烧瓶中,减压蒸馏除去低沸点物质,得到浅黄色固体产物,收率达95%。第四步、将得到浅黄.色固体产物用丙酮重结晶,得浅黄色针状结晶体。最佳反应条件的选择通过正交表"(45)实验和对正交实验数据的处理得到了影响反应收率主要因素的数据范围,并考察了反应物比例、反应温度以及反应时间等因素对产率的影响,取得了最佳反应条件。表1正交实验数据<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>从正交表中可以看出,影响因素的大小顺序为反应时间,温度和反应物的比例,以及它们的数据范围。反应温度对反应产率的影响其它条件不变,在不同温度下进行实验,所得的实验结果如表2所示。表2不同反应温度下的实验结果反应温度(°c)758085卯反应产率(%)76957182由表2可知,随着温度的升高产率逐渐增加,但是当温度达到8(TC以上时,产率明显下降。主要是随着温度的升高,反应速率增大,所以产率增大;然而,当温度增加到8crc之后,一方面由于回流比增大,导致反应体系内的丙酮量不足,从而生成二亚苄基丙酮;另一方面温度升高,丙酮之间的縮合反应速率加大,影响亚苄基丙酮的生成,所以产率降低。反应时间对反应产率的影响其它条件不变。在不同时间段进行实验,所得的实验结果如表3所示。表3不同时间内的实验结果反应时间(h)4567反应产率(%)75889593从表3可以看出,随着反应时间的延长,产率逐渐增加,但到6h之后,虽然产率有所增加,但增加的并不是很明显,所以选取反应时间为6h。反应物比例对反应产率的影响在其他反应条件不变,只改变反应物比例的情况下,得到的实验结果如表4所示。表4反应物不同比例时的实验结果(苯甲醛丙酮)反应物的比例1:1.21:1.5h1.81:2反应产率(%)95858382表4表明,随着反应物比例的增大产率逐渐降低,这主要是由于丙酮量的增加,导致二丙酮烯的量增加,影响产率的提高。由正交实验所得的合成4-苯基-3-丁烯-2-酮的最佳工艺条件为通过羟醛縮合反应来合成4-苯基-3-丁烯-2-酮,(1)选择ZD复合催化剂为催化剂,(2)n(苯甲醛):n(丙酮):n(催化剂X:1.2:0.001—0.005,(3)反应时间为6h,(4)反应温度为80°C,产率高达95%。权利要求1、一种羟醛缩合催化剂,它是按下述原料的重量百分比配制5-15CaO%3-5MgO%1-2La2O3%0.01-0.02Pt%0.01-0.02Pd%余量为A12O3%。2、一种如权利要求1所述的羟醛縮合催化剂在有机合成如4-苯基-3-丁烯-2-酮合成中的应用。全文摘要本发明公开一种羟醛缩合催化剂及其在4-苯基-3-丁烯-2-酮合成中的应用,它是按下述原料的重量百分比配制5-15CaO%,3-5MgO%,1-2La<sub>2</sub>O<sub>3</sub>%,0.01-0.02Pt%,0.01-0.02Pd%,余量为Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>%。该羟醛缩合催化剂配方简单,易于制备,使用方便,催化性能好,特别是在羟醛缩合制备4-苯基-3-丁烯-2-酮中,其产率可达95%以上,后处理简单;而且反应时间适中,工艺简单,生产成本低,有利于大规模生产。文档编号B01J23/54GK101214438SQ200710300079公开日2008年7月9日申请日期2007年12月27日优先权日2007年12月27日发明者冉云根,朱岭军,胡建立,贾洪亮,赵青松申请人:郑州大学;河南天冠企业集团有限公司
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