專利名稱：負(fù)載型催化劑及其制備方法和1,3-二氧戊環(huán)系化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種負(fù)載型催化劑及其制備方法和1，3_ 二氧戊環(huán)系化合物的制備方法。
背景技術(shù)：
1，3-二氧戊環(huán)系化合物的制備方法按照反應(yīng)物的不同一般可以分為兩種(1)以鄰二醇系化合物和含羰基的化合物(醛或酮)為反應(yīng)物；(2)以環(huán)氧化合物和含羰基的化合物(醛或酮)為反應(yīng)物。在有機(jī)合成領(lǐng)域，第一種方法常用于鄰二羥基或羰基官能團(tuán)的保護(hù)和鄰二醇系化合物的氣相色譜分析。第二種方法的文獻(xiàn)報(bào)道較少，其中具有潛在工業(yè)應(yīng)用價(jià)值的實(shí)例是由環(huán)氧乙烷和丙酮制備2，2_ 二甲基-1，3-二氧戊環(huán)，然后進(jìn)行水解，從而制備乙二醇。J. Org. Chem.，1978，43，438-440公開(kāi)了一種以無(wú)水硫酸銅作為催化劑，由環(huán)氧化合物和丙酮制備2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環(huán)及其衍生物的方法。但是，該方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率低(僅為5-50重量％ )，并且需要使用大量丙酮和催化劑，其中，丙酮與環(huán)氧化合物的摩爾比為大于16，催化劑與環(huán)氧化合物的摩爾比高達(dá)40%。本申請(qǐng)人的專利申請(qǐng)CN101519397A公開(kāi)了一種由醛或酮以及1，2_環(huán)氧化合物作為反應(yīng)物，以三氟甲烷磺酸鋅作為催化劑來(lái)合成1，3_ 二氧戊環(huán)系化合物的方法，該方法具有高的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)率。但是，CN101519397A公開(kāi)的方法的不足是難以從反應(yīng)混合物中分離出三氟甲烷磺酸鋅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的催化劑與反應(yīng)產(chǎn)物分離困難的不足，提供一種催化性能優(yōu)異且易于與反應(yīng)產(chǎn)物分離的負(fù)載型催化劑及其制備方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種1，3- 二氧戊環(huán)系化合物的制備方法，該方法具有高的轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)物產(chǎn)率，并且易于將反應(yīng)產(chǎn)物與催化劑分離。本發(fā)明提供了一種負(fù)載型催化劑，該負(fù)載型催化劑包括載體以及負(fù)載在所述載體上的磺酸根和鋅，所述載體為FDU-14，以所述負(fù)載型催化劑的總量為基準(zhǔn)，所述鋅的含量為 1-3重量％，所述載體的含量為77-94重量％，以硫元素計(jì)，所述磺酸根的含量為5-20重量％。本發(fā)明還提供了上述負(fù)載型催化劑的制備方法，該方法包括在負(fù)載有HSO3-的所述載體上負(fù)載鋅。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種式1所示的1，3_ 二氧戊環(huán)系化合物的制備方法，該方法包括在催化劑存在下，將式2所示的化合物與式3所示的化合物在25-70°C接觸0. 1-72小時(shí)，
權(quán)利要求
1.一種負(fù)載型催化劑，其特征在于，該負(fù)載型催化劑包括載體以及負(fù)載在所述載體上的磺酸根和鋅，所述載體為FDU-14，以所述負(fù)載型催化劑的總量為基準(zhǔn)，所述鋅的含量為1-3重量％，所述載體的含量為77-94重量％，以硫元素計(jì)，所述磺酸根的含量為5-20重量％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)載型催化劑，其中，所述載體的最可幾孔徑為2-4nm，所述載體的比表面積為100-400m2/g，所述載體的孔體積為0. 1-0. 3mL/g。
3.—種權(quán)利要求1或2所述的負(fù)載型催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括在負(fù)載有HSO3-的所述載體上負(fù)載鋅。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，在負(fù)載有HSO3-的載體上負(fù)載鋅的方法包括將所述負(fù)載有HSO3-的載體在溶劑存在下與鋅鹽接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述溶劑為丙酮。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述鋅鹽為三氟甲烷磺酸鋅。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，以鋅元素計(jì)，所述負(fù)載有HSO3-的載體與所述鋅鹽的重量比為1 0.5-2。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述接觸的條件包括溫度為25-100°C，時(shí)間為2-50小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中，所述負(fù)載有HSO3-的載體的制備方法包括將 FDU-14與發(fā)煙硫酸以重量比為1 5-20在25-100°C接觸1_10小時(shí)，所述發(fā)煙硫酸中三氧化硫的濃度為20-80重量％。
10.一種式1所示的1，3-二氧戊環(huán)系化合物的方法，該方法包括在催化劑存在下，將式 2所示的化合物與式3所示的化合物在25-70°C接觸0. 1-72小時(shí)，式1
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，式3所示的化合物與所述催化劑的重量比為 1 0. 01-0. 5。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，式3所示的化合物與式2所示的化合物的重量比為 1 1-10。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，式2所示的化合物為丙酮，式3 所示的化合物為1，2-環(huán)氧丙烷。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種負(fù)載型催化劑，該負(fù)載型催化劑包括載體以及負(fù)載在所述載體上的磺酸根和鋅，所述載體為FDU-14，以所述負(fù)載型催化劑的總量為基準(zhǔn)，所述鋅的含量為1-3重量％，所述載體的含量為77-94重量％，以硫元素計(jì)，所述磺酸根的含量為5-20重量％。本發(fā)明還提供了所述負(fù)載型催化劑的制備方法，該方法包括在負(fù)載有HSO3-的所述載體上負(fù)載鋅。本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種制備1，3-二氧戊環(huán)系化合物的方法，該方法使用的催化劑為本發(fā)明提供的負(fù)載型催化劑。本發(fā)明的負(fù)載型催化劑易于與產(chǎn)物分離，并且具有優(yōu)異的催化性能。
文檔編號(hào)B01J35/10GK102451761SQ20101051928
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者亢宇, 凌永泰, 姜健準(zhǔn), 王彥強(qiáng), 田宇, 謝倫嘉, 趙思源, 鄧曉音, 鄭剛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司北京化工研究院