[发明专利]一种催化糖制备丙酮醛的方法

说明书

本发明涉及一种催化糖制备丙酮醛的方法，该方法包括：将糖在醇存在下与催化剂在反应器中接触并进行反应，得到含有丙酮醛的产物；其中，所述糖与醇的摩尔比为1：(50‑600)，反应温度为100℃以上而低于150℃，反应时间为10‑50h，所述催化剂含有锡钛硅分子筛，糖与以干基重量计的锡钛硅分子筛的重量比为1：(1‑6)。本发明的方法具有高糖转化率和丙酮醛的产率。

技术领域

本发明涉及一种催化糖制备丙酮醛的方法。

背景技术

丙酮醛是一种醛类化合物，又称甲基乙二醛、2-氧代丙醛。形态为黄色或黄棕色透明液体，有辛辣气味，具有吸湿性。密度1.200g/cm³，熔点25℃，沸点72℃，折射率1.4209。此物质极易聚合为粘稠性半固体，溶于水放出热量，又恢复为单体溶液。加热在72℃形成黄绿色气体，在封闭管中能维持数天，商品一般为20％-40％水溶液。用作医药、农药中间体及生化试剂，还可用作西咪替丁、乳酸、丙酮酸、止痛药、抗癌、抗高血压药、脱敏剂和化妆品等原料。

传统丙酮醛的生产方法有丙酮法、丙二醇法、丙三醇催化脱氢法和羟基丙酮催化脱氢法。工业生产中常用丙酮法生产丙酮醛，这种方法通常带有丙酮醛肟和丙酮羟胺等副产物，同时还用到乙腈等有毒试剂。液相氧化丙二醇也是可行方法之一，但是该法产品产率低，产物复杂。气固相催化氧化丙二醇得到的产物质量好，收率高，工艺关键在于催化剂开发，必须使用贵金属催化剂，成本较高。丙三醇催化脱氢法也需要使用成本高的贵金属催化剂。羟基丙酮气相催化氧化的产物收率和反应物转化率都较高，但是反应物羟基丙酮不易得到。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化糖制备丙酮醛的方法，本发明的方法具有高糖转化率和丙酮醛的产率。

为了实现上述目的，本发明提供一种催化糖制备丙酮醛的方法，该方法包括：

将糖在醇存在下与催化剂在反应器中接触并进行反应，得到含有丙酮醛的产物；其中，所述糖与醇的摩尔比为1：(50-600)，反应温度为100℃以上而低于150℃，反应时间为10-50h，所述催化剂含有锡钛硅分子筛，糖与以干基重量计的锡钛硅分子筛的重量比为1：(1-6)。

可选的，所述锡钛硅分子筛选自MFI型锡钛硅分子筛、MEL型锡钛硅分子筛、BEA型锡钛硅分子筛、MWW型锡钛硅分子筛、MOR型锡钛硅分子筛、六方结构锡钛硅分子筛和FAU型锡钛硅分子筛中的一种或多种。

可选的，所述锡钛硅分子筛选自Sn-Ti-MFI分子筛、Sn-Ti-MEL分子筛、Sn-Ti-Beta分子筛、Sn-Ti-MCM-22分子筛、Sn-Ti-MOR分子筛、Sn-Ti-MCM-41分子筛、Sn-Ti-SBA-15分子筛和Sn-Ti-USY分子筛中的一种或多种。

可选的，所述锡钛硅分子筛含有硅元素、钛元素、锡元素和氧元素；

优选地，所述锡钛硅分子筛的至少部分晶粒内部具有空穴结构；

优选地，所述锡钛硅分子筛的外比表面积占总比表面积的比例在10％以上，总比表面积在300m²/g以上，外比表面积在20m²/g以上；

优选地，所述锡钛硅分子筛在XRD图谱中的2θ在0.5°-9°处有衍射峰；

优选地，所述锡钛硅分子筛在FT-IR图谱中的460cm^-1、975cm^-1、800cm^-1和1080cm^-1附近有吸收；

优选地，所述锡钛硅分子筛在UV-Vis图谱中的200-300nm处有吸收；

优选地，所述锡钛硅分子筛的外比表面积占总比表面积的比例为10-25％，总比表面积为310-600m²/g，外比表面积为31-150m²/g；