專利名稱：一種共沉淀Cd/Al催化劑及其應(yīng)用于催化合成2,6-萘二甲酸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種共沉淀Cd/AI催化劑及其應(yīng)用于催化合成2，6_萘二甲酸。
背景技術(shù)：
2，6_萘二甲酸及其衍生物是制備各種聚酯、聚氨酯材料以及液晶聚酯樹脂的重要 單體。2，6_萘二甲酸的合成方法有許多種，⑴亨克爾法，其中包括歧化法和異構(gòu)化法； (2) 2,6- 二烷基萘氧化法(烷基可以為甲基、乙基和異丙基等)，其中2，6- 二異丙基萘的氧 化制備2，6_萘二甲酸最為多見，該法合成2，6_萘二甲酸的反應(yīng)均為液相放熱反應(yīng)，采用 Co-Mn-Br催化劑體系，以C2 C6的有機(jī)酸為溶劑，反應(yīng)溫度約為200°C左右，壓力在3. OMPa 左右；03)2，6-烷基酰基萘氧化法，以2-甲基-6-酰萘氧化為例，2-甲基萘和?；瘎┰诖呋?劑存在下，進(jìn)行Friedel-Crafts反應(yīng)，得到的2-甲基-6-酰萘在催化劑存在下，液相氧化 制得2，6_萘二甲酸。雖然合成方法很多種，但各種方法的技術(shù)缺陷都比較明顯，比如方法(1)中，目標(biāo) 產(chǎn)物產(chǎn)率很低，且得到的一系列的同分異構(gòu)體導(dǎo)致產(chǎn)物很難被分離；方法O)中，雖然目 標(biāo)產(chǎn)物很純，產(chǎn)率也較高，但所耗的成本太昂貴，不可能放大工業(yè)化；方法(3)中，反應(yīng)條件 苛刻，需要高溫高壓，對(duì)儀器設(shè)備要求很高，對(duì)具體的過程實(shí)施造成很大的困難等，這就迫 使我們要尋找一種新型、步驟較簡(jiǎn)單、低成本的合成路線。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的第一個(gè)技術(shù)問題在于克服一般的鎘系催化劑比表面積小、催化活 性不高的缺陷，提供一種新型的共沉淀Cd/AI催化劑。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種共沉淀Cd/AI催化劑，所述的共沉淀Cd/AI催化劑是按照如下方法制備得到 在80°C溫度下，向0. 8 1. Omol/L的碳酸鈉水溶液中滴加0. 8 1. Omol/L的硝酸鎘水 溶液與0. 8 1. Omol/L的硝酸鋁水溶液混合的混合溶液，快速攪拌，滴加至pH為3. 5 4. 5 (優(yōu)選4. 0)，所述混合溶液中，硝酸鎘占總的硝酸鎘和硝酸鋁的物質(zhì)的量的比例為65 95 %，優(yōu)選70 95 %，，然后滴加0. 8 1. Omol/L的碳酸鈉水溶液至pH為8. 5 9. 5 (優(yōu) 選9. 0)，并在70 80°C下靜置老化30 40min，過濾，取濾餅洗滌后在100 120°C干燥 10 12小時(shí)，冷卻至室溫，再以2V /min的升溫速度升到400 650°C，煅燒3 6小時(shí)， 自然冷卻到室溫，即得到所述的共沉淀Cd/AI催化劑。本發(fā)明所述的共沉淀Cd/AI催化劑，其活性組分為鎘，所述的鎘以氧化鎘和/或 碳酸鎘的形式存在，所述的鋁以氧化鋁和/或碳酸鋁的形式存在，所述的鎘的物質(zhì)的量為 鎘和鋁物質(zhì)的量總和的65 95%。較為優(yōu)選的，所述的共沉淀Cd/AI催化劑是按照如下方法制備得到在80°C溫度下，向1. Omol/L的碳酸鈉水溶液中滴加0. 8mol/L的硝酸鎘水溶液與0. 8mol/L的硝酸鋁 水溶液混合的混合溶液，快速攪拌，滴加至PH為4. 0，所述混合溶液中，0. 8mol/L的硝酸鎘 水溶液的體積百分含量為65 95%，余量為硝酸鋁水溶液，，然后滴加1. Omol/L的碳酸鈉 水溶液至PH為9.0，并在80°C下靜置老化30min，過濾，取濾餅洗滌后在100 120°C干燥 10 12小時(shí)，冷卻至室溫，再以2V /min的升溫速度升到400 650°C，煅燒3 6小時(shí)， 自然冷卻到室溫，即得到所述的共沉淀Cd/Al催化劑。本發(fā)明要解決的第二個(gè)技術(shù)問題在于將上述共沉淀Cd/Al催化劑應(yīng)用于2，6_萘 二甲酸的合成中，提供一條工藝合理、生產(chǎn)成本低、安全可靠、目標(biāo)產(chǎn)物收率高和目標(biāo)產(chǎn)物 純度高的2，6_萘二甲酸的合成工藝路線。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下共沉淀Cd/Al催化劑應(yīng)用于催化合成如式(I)所示的2，6_萘二甲酸，
權(quán)利要求
1.一種共沉淀Cd/Al催化劑，其特征在于所述的共沉淀Cd/Al催化劑是按照如下方法 制備得到在80°C溫度下，向0. 8 1. Omol/L的碳酸鈉水溶液中滴加0. 8 1. Omol/L的 硝酸鎘水溶液與0. 8 1. Omol/L的硝酸鋁水溶液混合的混合溶液，快速攪拌，滴加至pH值 為3. 5 4. 5，所述混合溶液中，硝酸鎘占總的硝酸鎘和硝酸鋁的物質(zhì)的量的比例為65 95%,然后滴加0. 8 1. Omol/L的碳酸鈉水溶液至pH為8. 5 9. 5，并在70 80°C下靜置 30 40min，過濾，取濾餅洗滌后在100 120°C干燥10 12小時(shí)，冷卻至室溫，再以2V / min的升溫速度升到400 650°C，煅燒3 6小時(shí)，自然冷卻到室溫，即得到所述的共沉淀 Cd/Al催化劑。
2.如權(quán)利要求1所述的共沉淀Cd/Al催化劑，其特征在于所述的共沉淀Cd/Al催化劑 是按照如下方法制備得到在80°C溫度下，向1. 0mol/L的碳酸鈉水溶液中滴加0. 8mol/L 的硝酸鎘水溶液與0. 8mol/L的硝酸鋁水溶液混合的混合溶液，快速攪拌，滴加至pH值為 4. 0，所述混合溶液中，0. 8mol/L的硝酸鎘水溶液的體積百分含量為65 95%，余量為硝酸 鋁水溶液，然后滴加1. Omol/L的碳酸鈉水溶液至pH為9. 0，并在80°C下靜置老化30min，過 濾，取濾餅洗滌后在100 120°C干燥10 12小時(shí)，冷卻至室溫，再以2V /min的升溫速 度升到400 650°C，煅燒3 6小時(shí)，自然冷卻到室溫，即得到所述的共沉淀Cd/Al催化 劑。
3.如權(quán)利要求1所述的共沉淀Cd/Al催化劑應(yīng)用于催化合成如式(I)所示的2，6-萘 二甲酸，
4.如權(quán)利要求3所述的應(yīng)用，其特征在于所述應(yīng)用的方法為在不銹鋼高壓反應(yīng)釜中， 如式(II)所示的1，8_萘二甲酸鹽與共沉淀Cd/Al催化劑以質(zhì)量比1.0 0.1 0.4混合， 在二氧化碳?xì)夥罩?，?50 470°C溫度下、0. 1 3. OMPa反應(yīng)壓力下，反應(yīng)0. 5 3. 0小 時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)產(chǎn)物用60 80°C的水溶解，過濾，取濾液滴加酸溶液，有沉淀析出， 過濾得到固體產(chǎn)物，即為如式⑴所示的2，6_萘二甲酸粗品；所述的2，6_萘二甲酸粗品再 純化處理得到2，6-萘二甲酸純品；所述酸溶液為0. 1 0. 5mol/L的鹽酸或0. 1 0. 5mol/ L的硫酸；
5.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于所述純化處理方法為如式(I)所示的2， 6_萘二甲酸粗品用60 80°C的有機(jī)溶劑洗滌后趁熱過濾，取濾餅得到2，6-萘二甲酸純品；所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇或乙酸。
6.如權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于所述的反應(yīng)溫度為400 450°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種共沉淀Cd/Al催化劑，按以下方法制得是在80℃溫度下，向碳酸鈉水溶液中滴加硝酸鎘水溶液與硝酸鋁水溶液混合的混合溶液，滴加至pH值為3.5～4.5，然后滴加碳酸鈉水溶液至pH為8.5～9.5，并在70～80℃下靜置，過濾、洗滌后干燥，再以2℃/min的升溫速度升到400～650℃煅燒，冷卻即得到所述的共沉淀Cd/Al催化劑。并公開了所述的共沉淀Cd/Al催化劑應(yīng)用于催化合成2，6-萘二甲酸。本發(fā)明Cd/Al催化劑比表面積大、催化效果好，且制備簡(jiǎn)單，其中摻入Al元素與Cd元素共同作用，提高了催化劑的催化活性。共沉淀Cd/Al催化劑應(yīng)用于2，6-萘二甲酸的合成方法，一步就能得到目標(biāo)產(chǎn)物，產(chǎn)物純度較高、產(chǎn)率較高，工藝路線簡(jiǎn)潔。
文檔編號(hào)C07C51/02GK102091610SQ201010578809
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者喬遷, 吳國強(qiáng), 唐天地, 王如國, 趙倩文 申請(qǐng)人:溫州大學(xué)