專利名稱：一種2－十一烷酮的催化劑的制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，同時(shí)還涉及所制備的催化劑在制備2-十一烷酮中的用途。
背景技術(shù)：
2-十一烷酮(2-undecanone)，分子式C11H22O，純品為無(wú)色液體。
2-十一烷酮本身可以作為香料使用，由2-十一烷酮出發(fā)，可合成醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域的諸多化合物。2-十一烷酮與甲酸乙酯縮合后得到十酰乙醛鈉鹽，十酰乙醛鈉鹽再與亞硫酸氫鈉發(fā)生加成反應(yīng)，得到合成魚(yú)腥草素。
有機(jī)藥物合成手冊(cè)報(bào)道了以癸酸和冰乙酸為原料，以氧化鎂或氫氧化鈣為催化劑，通過(guò)氣固催化來(lái)制備2-十一烷酮。醫(yī)藥工業(yè)雜志(1972(8)p5-8)進(jìn)一步報(bào)道了具體的制備方法(1)以癸酸和冰乙酸為原料，以浮石負(fù)載氧化鎂為催化劑，通過(guò)氣固催化來(lái)制備2-十一烷酮；(2)以癸酸鹽和冰乙酸鹽來(lái)制備。前一種方法中所采用的載體為浮石。浮石需要經(jīng)過(guò)稀硝酸預(yù)處理，廢酸液易污染環(huán)境。后一種方法的產(chǎn)率低，反應(yīng)周期長(zhǎng)，而且屬于間歇反應(yīng)。所以，它們都不適合于大規(guī)?；a(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，方法簡(jiǎn)便，成本低，熱穩(wěn)定性好，機(jī)械強(qiáng)度高。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是將本發(fā)明制備的催化劑在制備2-十一烷酮中的應(yīng)用。
為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種用于制備2-十一烷酮的催化劑，該催化劑的制備采用浸漬法將催化劑的有效成分的鹽或堿分別溶解、混合，再倒入載體硅膠中，充分?jǐn)嚢韬螅惢^(guò)夜，然后在合適的溫度下活化一定的時(shí)間?；罨瘻囟瓤刂圃?13～843k，最好溫度范圍663～793k?；罨瘯r(shí)間控制在2～20小時(shí)，最佳活化時(shí)間范圍為3～15小時(shí)。
一種用于氣固催化法制備2-十一烷酮的催化劑，其通式為MgAbOx/SiO2，其中A為鈣，錳，鈰，b＝0～0.5，x則根據(jù)以上各元素的含量按價(jià)態(tài)平衡而定。
上述催化劑所用載體為微球硅膠，其微球直徑為125～450μm。活性組分元素重量含量為3～40％，最好范圍為5～30％。
上述催化劑用于氣固催化法制備2-十一烷酮。
制備催化劑時(shí)，各組分可用該元素的鹽或堿等。例如，鎂可以用MgCl2、Mg(NO3)2·6H2O、Mg(CH3COO)2或Mg(CH3COO)2·4H2O等，鈣可以用Ca(OH)2、CaCl2、Ca(NO3)2、C4H6O4Ca或C4H6O4Ca·H2O等，錳可以用MnCl2、Mn(NO3)2、Mn(CH3COO)2或Mn(CH3COO)2·4H2O等，鈰可以用Ce(NO3)2·6H2O、Ce(C2H3O2)3或Ce(C2H3O2)3·3/2H2O等。
本發(fā)明公開(kāi)使用該催化劑的最佳工藝條件范圍如下反應(yīng)溫度613k～693k，冰乙酸與癸酸的摩爾比為1～8，氮?dú)庾鳛檩d氣，催化劑負(fù)荷30～100g/(Kgcat·h-1)。在穩(wěn)定的上述反應(yīng)條件下，癸酸的轉(zhuǎn)化率達(dá)100％，2-十一烷酮的摩爾產(chǎn)率高于87％，產(chǎn)品純度達(dá)98％以上。
本發(fā)明采用以鎂為主催化劑，鈣、錳、鈰為助催化劑，硅膠為載體的二組分催化劑。該催化劑具有較高選擇性和活性，而且制備方法簡(jiǎn)便，成本低，熱穩(wěn)定性好，環(huán)境友好，適用范圍廣。催化劑使用硅膠作載體，不僅提供催化反應(yīng)的有效比表面積和孔結(jié)構(gòu)，降低了催化劑活性組分的使用量，使催化劑的制備成本降低，同時(shí)提高了催化劑的熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，使之在固定床和流化床反應(yīng)器上均能使用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
對(duì)照例1將26.24克Mg(CH3COO)2·4H2O在70℃下溶于50ml蒸餾水中，將溶液迅速倒入40克硅膠(Φ125～450μm)中，攪拌均勻，干燥后，在馬福爐中逐步升溫到663k或683k或703k或723k或743k，保溫3或5或7或9或11小時(shí)。自然冷卻后，待用。催化劑組成為Mg1O1/SiO2，催化劑的活性組分總量含量為10％。
在內(nèi)徑為25mm的石英管固定床反應(yīng)器中裝填20克上述固體催化劑，反應(yīng)原料的摩爾配比為冰乙酸∶癸酸＝6∶1，反應(yīng)溫度為613k或633k或653k或673k，氮?dú)庾鳛檩d氣，催化劑的負(fù)荷為55g/(Kgcat·h-1)。常壓下反應(yīng)3小時(shí)后，癸酸的轉(zhuǎn)化率為100％，2-十一烷酮的摩爾產(chǎn)率為75.7％，2-十一烷酮的選擇性為75.7％。產(chǎn)品純度98％。
實(shí)施例1將20.22克Mg(CH3COO)2·4H2O和0.56克Mn(CH3COO)2·4H2O在70℃下溶于50ml蒸餾水中，將溶液迅速倒入40克硅膠(Φ125～450μm)中。攪拌均勻，放置過(guò)夜。在高溫爐中逐步升溫到673k或693k或713k或733k或753k，保溫4或6或8或10或12小時(shí)。待自然冷卻后，保存待用。該催化劑的組成為Mg1Mn0.02O1.04/SiO2，催化劑的活性組分重量含量為10％。
將20克上述催化劑裝入內(nèi)徑25mm石英管固定床反應(yīng)器中，原料混合氣通過(guò)催化劑床層反應(yīng)。原料混合氣的摩爾組成為冰乙酸∶癸酸＝6∶1。反應(yīng)溫度為663±1k，氮?dú)庾鳛檩d氣，催化劑的負(fù)荷為55g/(Kgcat·h-1)。反應(yīng)3小時(shí)后，癸酸的轉(zhuǎn)化率為100％，2-十一烷酮的摩爾產(chǎn)率為83.9％，2-十一烷酮的選擇性為83.9％，產(chǎn)品純度98％。
實(shí)施例2將20.96克Mg(CH3COO)2·4H2O和0.18克Ca(CH3COO)2·H2O在70℃下溶于50ml蒸餾水中，將溶液迅速倒入40克硅膠(Φ125～450μm)中。攪拌均勻，放置過(guò)夜。在高溫爐中逐步升溫到683k或703k或733k或763k或793k，保溫4或7或10或13或15小時(shí)。待自然冷卻后，保存待用。該催化劑的組成為Mg1Ca0.01O1.01/SiO2，催化劑的活性組分重量含量為10％。
將20克的上述催化劑裝入內(nèi)徑25mm石英管固定床反應(yīng)器中，原料混合氣通過(guò)催化劑床層反應(yīng)。原料混合氣的摩爾組成為冰乙酸∶癸酸＝6∶1。反應(yīng)溫度為623k或643k或663k或693k，氮?dú)庾鳛檩d氣，催化劑的負(fù)荷為55g/(Kgcat·h-1)。反應(yīng)3小時(shí)后，癸酸的轉(zhuǎn)化率為100％，2-十一烷酮的摩爾產(chǎn)率為77.8％，2-十一烷酮的選擇性為77.8％，產(chǎn)品純度98％。
權(quán)利要求
1.一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，其特征在于將催化劑的有效成分的鹽或堿分別溶解、混合，再與載體硅膠浸漬，攪拌后，陳化過(guò)夜，活化溫度控制在613k-843k，時(shí)間控制在2-20小時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，其特征在于該催化劑活性成分組成為MgAbOx/SiO2，其中A為鈣，錳，鈰，b＝0～0.5，x則根據(jù)以上各元素的含量按價(jià)態(tài)平衡而定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，其特征在于活性組分重量含量在3～40％。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，其特征在于活性組分元素重量含量為5-30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種2-十一烷酮的催化劑的制備方法，其特征在于活化溫度控制在663-793k，時(shí)間控制在3-15小時(shí)。
6.一種制備的催化劑在制備2-十一烷酮中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種2－十一烷酮的催化劑的制備方法和用途，其特征在于將各組分元素的鹽或堿分別溶解，混合，與載體硅膠浸漬后，攪拌，陳化過(guò)夜，然后在一定溫度經(jīng)一定時(shí)間活化，可得催化劑，其活性成分組成為MgCbOx/SiO
文檔編號(hào)C07C49/00GK1657160SQ20041006130
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2004年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月9日
發(fā)明者鄭穹, 段建利, 彭俊清 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)