亚洲成年人黄色一级片,日本香港三级亚洲三级,黄色成人小视频,国产青草视频,国产一区二区久久精品,91在线免费公开视频,成年轻人网站色直接看

一種光催化合成3,4-己二醇的方法

文檔序號:4991614閱讀:405來源:國知局
專利名稱:一種光催化合成3,4-己二醇的方法
技術領域
本發(fā)明屬于合成3,4_己二醇的方法,具體地說涉及一種光催化合成3,4_己二醇 的方法。
背景技術
手性是指因碳原子連接的4個原子或基團在空間排布上可以以兩種形式形成不 同結(jié)構(gòu)的對映體,互成鏡像,彼此對稱而不重合。對映體可使偏振光向相反的方向偏轉(zhuǎn),故 又稱光學正構(gòu)體或光學活性化合物,現(xiàn)在則稱為手性化合物。手性是自然界中最重要的屬 性之一,構(gòu)成生命有機體的分子都是不對稱的手性分子,如蛋白質(zhì)和DNA的構(gòu)象都是右旋 的,氨基酸大部分是左旋的(L型),糖類大部分是右旋的(D型)。同一化合物的兩個對映 體之間不僅具有不同的光學性質(zhì)和物理化學性質(zhì),而且具有不同的生物活性。具有手性的鄰位二醇在有機合成手性化合物中非常重要,然而合成這種鄰二醇卻 非常困難。尤其是更長碳鏈的鄰位二醇更是因為化學法難于合成而鮮有報道。如3,4-己二 醇(又名3,4- 二羥基己烷,3,4-Hexanediol),這種鄰位二醇難于合成。到目前為止,只有印 度的 Saravana (參考文獻用甘露醇合成 3,4-己二醇。P. Saravanan and Vinod K. Singh*, Synthesis of(3R,4R)-Hexane-3,4-diol from D-Mannitol, J. CHEM. RESEARCH(S), 1998497)用甘露醇為原料,經(jīng)過極其復雜的過程得到最后的收率僅僅10%左右,而且成分 極其復雜,分離困難。因此到目前為止,3,4_己二醇的物理性質(zhì),如密度、熔點、沸點、粘度、 折光率、閃點、外觀、紅外光譜鑒別等沒有相關的數(shù)據(jù),更沒有3,4_己二醇的產(chǎn)品出售,而 它的應用為零。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種收率高,純度高,工藝簡單的光催化合成3,4-己二醇的 方法。本專利用半導體為催化劑擔載助催化劑,在紫外光或可見光照射下光催化正丙醇 一步高選擇性氧化合成3,4_己二醇,方法簡單,產(chǎn)物容易分離。反應過程如下所示
紫外光或可見光
2 CH3CH2CH2(OH)一 CH3CH2CH(OH)CH(OH)CH2CH3 + H2
半導體催化劑本發(fā)明是通過如下技術實現(xiàn)的,該技術如下按100-500mL反應液lg納米半導體,將納米半導體加入正丙醇-水反應液中,其 中正丙醇-水反應液中正丙醇體積含量在20-99 %之間,同時按負載量為0. l-5wt %加入 貴金屬源溶液,磁力攪拌下抽真空或通入氮氣,除去體系中的空氣后,開起功率在10-2000W 紫外燈或可見光源,通過原位光催化將貴金屬源還原成貴金屬顆粒負載到半導體表面, 開始光催化正丙醇氧化合成3,4_己二醇的反應,反應溫度在10-70°C之間,反應時間在10_360h之間,反應結(jié)束后,通過離心沉淀、真空抽濾或靜止沉淀方法分離出催化劑,再進行 蒸餾或減壓蒸餾分離出正丙醇和水,得到產(chǎn)物3,4_己二醇。如上所述納米半導體包括含氧類納米半導體、含硫類納米半導體或含氮類納米半 導體。含氧類納米半導體主要有Ti、Zr、Fe、Zn、Sr、La、W、V、Cu、Ce、In、Ta、Nb等的含氧 化合物,含硫類納米半導體主要有Cd、Zn、W、Bi等的含硫化合物,含氮類納米半導體主要有 Ti、Ga、Ge、Ta等的含氮化合物。如上所述納米半導體的形貌可以是納米顆粒、納米管或納米棒等。如上所述的貴金屬源為氯鉬酸、氯金酸、氯化鈀、氯化釕、氯化銠或硝酸銀等。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點1、原料可以是正丙醇-水體系,正丙醇重復利用、轉(zhuǎn)化率高;2、工藝過程簡單,催化劑具有性質(zhì)穩(wěn)定、活性高、價格低廉、環(huán)境友好等優(yōu)點;3、產(chǎn)物3,4_己二醇與正丙醇、催化劑分離簡單,產(chǎn)物選擇性高,純度高達到85% 以上。


圖1為產(chǎn)物3,4-己二醇質(zhì)譜圖
具體實施例方式實施例一以P25為原料,經(jīng)過800°C高溫焙燒20小時制備純金紅石TiO2納米顆粒。取Ig純 金紅石TW2分散到200ml正丙醇體積分數(shù)70%的正丙醇-水反應液中,按負載量3%加入 氯鉬酸,磁力攪拌并通入氮氣。除去體系中的空氣后,停止通入氮氣,開啟500W紫外光源, 通過原位光催化將氯鉬酸還原成鉬顆粒負載到納米TiO2表面,進行光催化正丙醇氧化合成 3,4_己二醇,反應溫度10°C,反應時間Mh。反應液離心沉淀分離后,氣相色譜分析表明 液相產(chǎn)物中3,4-己二醇選擇性85%,正丙醇化率1.9%。實施例二在Si (AC)2 ·2Η20乙醇溶液中,按Si2+與表面活性劑摩爾比為5 6加入二乙醇胺, 70°C攪拌40min,陳化Mh,得到透明溶膠。經(jīng)離心分離后,80°C干燥,400°C熱處理后得到白 色纖鋅礦ZnO納米顆粒。取Ig纖鋅礦ZnO納米顆粒分散到300mL正丙醇體積分數(shù)20%的 正丙醇-水反應液中,按負載量3 %加入0. 3ml氯金酸(lg/10ml),磁力攪拌并通入氮氣,除 去體系中的空氣后,停止通入氮氣,開啟800W紫外光源,通過原位光催化將氯金酸還原成 金顆粒負載到納米ZnO表面,進行光催化正丙醇氧化合成3,4-己二醇,反應溫度70°C,反 應時間360h。反應液離心沉淀分離后,氣相色譜分析表明液相產(chǎn)物中3,4-己二醇選擇性 18%,正丙醇轉(zhuǎn)化率58%。實施例三將2mm0lZn(CH3COO)2 · 2H20溶于蒸餾水中,在磁力攪拌器攪拌的同時,向溶液中逐 滴滴入氨水(lmL/min),直至溶液的pH值為9_10時為止。將上述溶液移入容積為50mL帶聚 四氟乙烯內(nèi)襯的自制反應釜中(填充比為60%),再向反應釜中加入4. 5mmol的Na2SdH2O 和2Immol的CO(NH2)2。將密封的反應釜放入干燥箱中,在120°C下保溫Mh。反應結(jié)束后,自然冷卻至室溫,用蒸餾水對產(chǎn)物進行多次洗滌,然后在80°C下干燥4h,400°C熱處理閃鋅 礦ZnS納米顆粒。取Ig纖鋅礦ZnS納米顆粒分散到200mL正丙醇體積分數(shù)10%的正丙 醇-水反應液中,按負載量5%加入硝酸銀,磁力攪拌并抽真空,除去體系中的空氣后,停止 抽真空,開啟20000W紫外光源,通過原位光催化將硝酸銀還原成銀顆粒負載到納米ZnS表 面,進行光催化正丙醇氧化合成3,4-己二醇的反應,反應溫度20°C,反應時間60h。反應液 離心沉淀后,氣相色譜分析表明液相產(chǎn)物中3,4-己二醇選擇性80%,正丙醇轉(zhuǎn)化率13%。實施例四將0. 0005mol Cd(ClO4)2 · 6H20分散到500ml四氫呋喃溶劑中,氮氣鼓泡下加入 0. 005mol C6H13SH,磁力攪拌下逐滴加入0. 0005mol H2S,離心沉淀,蒸餾水洗滌,轉(zhuǎn)至烘箱 100°C干燥8小時,得到納米CdS顆粒。取Ig納米CdS顆粒分散到500ml正丙醇體積分數(shù) 80 %的正丙醇-水反應液中,按負載量1 %加入氯化鈀,磁力攪拌并抽真空。除去體系中的 空氣后,停止抽真空,開啟300W氙燈光源(可見光,λ > 400nm),通過原位光催化將氯化 鈀還原成鈀顆粒負載到納米CdS表面,進行光催化正丙醇氧化合成3,4-己二醇,反應溫度 50°C,反應時間20h。反應液離心沉淀后,氣相色譜分析表明液相產(chǎn)物中3,4-己二醇選擇 性41 %,3,4-己二醇轉(zhuǎn)化率1.3%。實施例五將P25在馬弗爐升溫至550°C,通入氨氣條件下,保溫5天,得到TiN納米顆粒。取 IgTiN納米顆粒分散到300mL正丙醇體積分數(shù)30 %的正丙醇-水反應液中,按負載量3 %加 入0.3ml氯金酸,磁力攪拌并抽真空。除去體系中的空氣后,停止抽真空,開啟IOW紫外光 源,通過原位光催化將氯金酸還原成金顆粒負載到納米TiN表面,進行光催化正丙醇氧化 合成3,4-己二醇,反應溫度201,反應時間8011。反應液離心沉淀后,氣相色譜分析表明 液相產(chǎn)物中3,4-己二醇選擇性12%,正丙醇轉(zhuǎn)化率1. 8%。實施例六將0. 5molGa(99. 999% )0. 5molLi3N(99. 5 % )放入鎢坩堝,置入馬弗爐,升溫至 800°C。在通入氮氣的條件下,保持在800°C 2天,得到GaN納米顆粒。取3gGaN納米顆粒分 散到400ml正丙醇體積分數(shù)20 %的正丙醇-水反應液中,按負載量4%加入氯化鈀,磁力攪 拌并抽真空。除去體系中的空氣后,停止抽真空,開啟300W紫外光源,通過原位光催化將氯 化鈀還原成鈀顆粒負載到納米GaN表面,進行光催化正丙醇氧化合成3,4-己二醇,反應溫 度20°C,反應時間120h。反應液離心沉淀后,氣相色譜分析表明液相產(chǎn)物中3,4-己二醇 選擇性38%,正丙醇轉(zhuǎn)化率41 %。實施例七P25納米顆粒,經(jīng)700 °C高溫焙燒處理4小時后得到銳鈦礦和金紅石比例為 20 80的納米顆粒,取Ig該催化劑分散到300mL無水正丙醇反應液中,按負載量2%加入 氯金酸,磁力攪拌并抽真空。除去體系中的空氣后,停止抽真空,開啟200W紫外光源,通過 原位光催化將氯金酸還原成金顆粒負載到納米TiO2表面,進行光催化正丙醇氧化合成3, 4-己二醇,反應溫度40°C,反應時間MOh。反應液離心沉淀后,氣相色譜分析表明液相產(chǎn) 物中3,4-己二醇選擇性83%,正丙醇轉(zhuǎn)化率12%。
權(quán)利要求
1.一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于包括如下步驟按100-500mL反應液Ig納米半導體,將納米半導體加入正丙醇-水反應液中,其中正 丙醇-水反應液中正丙醇體積含量在20-99%之間,同時按負載量為0. l-5wt%加入貴金屬 源溶液,磁力攪拌下抽真空或通入氮氣,除去體系中的空氣后,開起功率在10-2000W紫外 燈或可見光源,通過原位光催化將貴金屬源還原成貴金屬顆粒負載到半導體表面,開始光 催化正丙醇氧化合成3,4-己二醇的反應,反應溫度在10-70°C之間,反應時間在10-360h之 間,反應結(jié)束后,通過離心沉淀、真空抽濾或靜止沉淀方法分離出催化劑,再進行蒸餾或減 壓蒸餾分離出正丙醇和水,得到產(chǎn)物3,4_己二醇。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于所述納米半導 體為含氧類納米半導體、含硫類納米半導體或含氮類納米半導體。
3.如權(quán)利要求2所述的一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于含氧類納米半 導體為 Ti、Zr、Fe、Zn、Sr、La、W、V、Cu、Ce、In、Ta 或 Nb 的含氧化合物。
4.如權(quán)利要求2所述的一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于含硫類納米半 導體為Cd、Zn、W或Bi的含硫化合物。
5.如權(quán)利要求2所述的一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于含氮類納米半 導體為Ti、Ga、Ge或Ta的含氮化合物。
6.如權(quán)利要求1所述的一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于所述納米半導 體的形貌是納米顆粒、納米管或納米棒。
7.如權(quán)利要求2所述的一種光催化合成3,4-己二醇的方法,其特征在于所述的貴金屬 源為氯鉬酸、氯金酸、氯化鈀、氯化釕、氯化銠或硝酸銀。
全文摘要
一種光催化合成3,4-己二醇的方法是將納米半導體加入正丙醇-水反應液中,同時加入貴金屬源溶液,磁力攪拌下抽真空或通入氮氣,除去體系中的空氣后,開起紫外燈或可見光源,通過原位光催化將貴金屬源還原成貴金屬顆粒負載到半導體表面,開始光催化正丙醇氧化合成3,4-己二醇的反應,反應溫度在10-70℃之間,反應時間在10-360h之間,反應結(jié)束后,通過離心沉淀、真空抽濾或靜止沉淀方法分離出催化劑,再進行蒸餾或減壓蒸餾分離出正丙醇和水,得到產(chǎn)物3,4-己二醇。本發(fā)明具有性質(zhì)穩(wěn)定、活性高、選擇性好、價格低廉、環(huán)境友好,純度高達到85%以上的優(yōu)點。
文檔編號B01J23/42GK102070404SQ201110032949
公開日2011年5月25日 申請日期2011年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月25日
發(fā)明者盧海強, 朱珍平, 李莉, 趙江紅, 鄭劍鋒 申請人:中國科學院山西煤炭化學研究所
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
1