[发明专利]连续制备顺式对叔丁基环己醇的催化剂及制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种连续制备顺式对叔丁基环己醇的催化剂，包括多孔材料载体、Pd、Ru、非金属助剂组分和金属助剂组分；Pd质量百分含量为0.05％～1％，Ru质量百分含量为0.2％～3％；非金属助剂组分质量百分含量为0.01％～0.5％，金属助剂组分质量百分含量为0.05％～0.8％；非金属助剂组分为P、F和B中的一种或几种，金属助剂组分为Mn、Zr、Wu、V、Nb和Ti中的一种或几种。此外本发明还提供该催化剂的制备方法和应用。该催化剂能够显著提高连续制备顺式对叔丁基环己醇的选择性，对叔丁基苯酚摩尔转化率超过99.5％，对叔丁基环己醇选择性超过99％，顺式对叔丁基环己醇选择性超过80％。

技术领域

本发明属于化工产品制备技术领域，具体涉及连续制备顺式对叔丁基环己醇的催化剂及制备方法和应用。

背景技术

对叔丁基环己醇是香料、医药和农药重要的中间体，其中，应用最广泛的是其顺式(cis)异构体，主要用作香料原料生产香皂和洗发液的高档香料醋酸顺式对叔丁基环己酯。当前工业生产中可由对叔丁基苯酚直接加氢制备得到相应的醇，但产物顺反异构体混和液中反式(trans)异构体含量高，影响了后续产品香味。目前对叔丁基苯酚加氢制备顺式对叔丁基环己醇催化剂有Pd/C、Pt/C、Pd/Al₂O₃、Ru/C、Rh/C或Rh/Al₂O₃等，制备工艺主要包括流动床工艺和釜式工艺。

现有流化床工艺顺式选择性比较低，而对催化剂强度要求较高，催化剂活性金属组分容易流失，比如公开日为1985年11月5日，公开号为US4551564的美国专利申请文件采用催化剂流动床，0.5％Pd/Al₂O₃为催化剂，在200℃，3MPa条件下，cis和trans异构体收率分别为28.1％和65.4％。黄兰兰等(乙酰吗啉的合成，精细化工中间体，2002,32,2)以15％Pd/C、0.5％Pd/Al₂O₃、5％Pt/C为催化剂，在5MPa，130℃下反应2h，顺式对叔丁基环己醇选择性＞75％。

目前釜式工艺中，顺式对叔丁基环己醇选择性可达80％以上，比如公开日为1192年11月3日，公开号为US5160498的专利申请文件中，以RuCl₂(PPh₃)₃为催化剂，异丙醇为溶剂，加入KOH和三乙基二胺，在常温5MPa下反应16h，得到的产品中cis和trans物质的量之比为95∶5；公开日为1999年11月2日，公开号为US5977402的专利申请文件中，以Rh/C为催化剂，在反应液中加入适量36％的浓盐酸，在反应温度40℃，压力2.1MPa条件下反应时间0.5h，顺式对叔丁基环己醇选择性达到91.2％。以上釜式工艺过程中，通过在反应体系中加入盐酸来提高顺式对叔丁基环己醇的选择性，反应过程加入的盐酸会腐蚀设备，增加分离难度，提高酸液处理成本。此外，釜式工艺为间歇操作，催化剂反复套用，催化剂贵金属磨损严重，反应过程传质传热慢，易造成反应温度、浓度不均匀、时空收率低、批次产品稳定性差、反应过程难以精确控制、安全隐患大；获得的产物需分离提纯，辅助操作时间长、劳动强度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供连续制备顺式对叔丁基环己醇的催化剂及制备方法和应用。该催化剂以Pd和Ru为活性组分，添加非金属助剂组分和金属助剂组分，具有高的催化剂表面酸性，能够显著提高连续制备顺式对叔丁基环己醇的选择性，催化剂稳定性更高，催化剂寿命长，原料对叔丁基苯酚摩尔转化率超过99.5％，产物对叔丁基环己醇选择性超过99％，产物顺式对叔丁基环己醇选择性超过80％。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种连续制备顺式对叔丁基环己醇的催化剂，其特征在于，包括多孔材料载体，负载于所述多孔材料载体上的活性组分、非金属助剂组分和金属助剂组分，所述活性组分为Pd和Ru；