[发明专利]美罗培南用钯碳催化剂的制备方法及利用其制备的催化剂

说明书

本发明属于化学催化剂制备领域，具体公开了一种美罗培南用钯碳催化剂的制备方法，该钯碳催化剂是氢氧化钯溶液浸渍到活性炭载体上后，经还原剂还原所得，该方法制备过程包括：1)利用含钯化合物制备氢氧化钯；2)制备氢氧化钯溶液；3)活性炭投入氢氧化钯溶液制备浸渍浆液；4)浸渍浆液进行化学还原反应。本发明还公开了利用该方法制备得到的美罗培南用钯碳催化剂。本发明中的钯碳催化剂，制备工艺流程简单、选择针对性强，且制备原材料简单易得、反应产物绿色环保，主要用于制备碳青霉烯类抗生素中的美罗培南，且在医疗领域还有其他的广泛用途。

技术领域

本发明属于化学催化剂制备领域，具体涉及一种美罗培南用钯碳催化剂的制备方法及利用该方法制备的钯碳催化剂。

背景技术

美罗培南是碳青霉烯类抗生素中最重要的一种，在医疗药物制备领域应用广泛。作为最新一代的抗生素，其在体外具有广谱抗革兰阳性和阴性菌的作用，且对人体的肾脱氢肽酶Ⅰ稳定，可单独使用。该药物的化学合成过程中，需要用贵金钯炭催化剂脱除保护基。该过程中，需要在涉及多种潜在的副反应(如双键、羰基、硝基加氢及侧链硫键氢解)的条件下脱除对硝基苄基(-PNB)及对硝基苄氧羰基(-PNZ)，对催化剂要求较高，所用钯碳催化剂既要满足活性需求，又要满足选择性要求。

基于这种需求，在钯碳催化剂制备过程中，不能仅仅考虑减小金属钯的粒径来提高催化活性，还必须同时兼顾催化选择性。目前公开的各种钯碳催化剂制备方法可获得高的催化活性，但对与选择性而言有待加强。考虑到催化选择性，就要保持钯金属颗粒粒径不能过小，粒径过小尽管其活性可以提高，但选择性会下降；粒径过大其活性下降不能满足生产需要。因此，就要考虑制备钯金属颗粒粒径合适的钯碳催化剂。

CN102133527A公开了一种用于美罗培南合成的钯锡炭催化剂及其制备方法，该方案是利用亚锡的弱还原性制备一定粒径的金属钯胶体，负载于活性炭上来制备催化剂。该方法要制备要求苛刻，步骤繁琐，所用金属锡有毒，且不利于贵金属钯的后期回收利用；特别是其制备的钯金属颗粒的粒径不合适，使得该催化剂的催化选择性较差，无法与催化活性兼顾，从而使得美罗培南制备过程中存在多种潜在的副反应条件下脱除对硝基苄基(-PNB)及对硝基苄氧羰基(-PNZ)等保护基的效果较差。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种美罗培南制备用钯碳催化剂的制备方法，该方法通过优化的反应原料以及反应工艺的控制，实现选择性催化加氢脱苄基反应，使得制备的催化剂具有合适的粒径，不但具有较好的催化活性，而且对美罗培南的苄基氢解具有较强选择性，同时该方案生产工艺简单，采用碱性浸渍液替代传统的酸性浸渍液，浸渍过程中无需通过调节PH值来控制氧化钯或氢氧化钯的出现。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种美罗培南用钯碳催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)含钯的化合物溶液与第一碱金属氢氧化物溶液反应制备氢氧化钯，并用去离子水对氢氧化钯进行洗涤；

2)将步骤1)中所得氢氧化钯，溶于第二碱金属氢氧化物溶液，得到含钯溶液；

3)将步骤2)中所得含钯溶液，浸渍吸附到活性炭载体上，得到浸渍浆液；

4)将步骤3)中所得浸渍浆液进行化学还原反应，得到钯碳催化剂。

作为本发明的一个优选技术方案，活性碳平均粒度为200目-300目，比表面积介于800m²/g-1200m²/g,预先采用硝酸煮沸活化后，经去离子水洗涤至中性而得到。经过活化的活性炭，具有优良的吸附性，可以尽可能吸附含钯溶液，特别是其通过粒度与比表面积的控制，使得其非常有利于与还原剂匹配，从而十分利于化学还原反应的进行。