[发明专利]一种异构催化剂的制备方法及其催化维生素A异构体转化的方法

说明书

本发明提供了一种异构催化剂的制备方法及其在维生素A异构体转化中的应用。所述催化剂以有机改性的蒙脱土为填充剂，经过金属置换、抗氧化剂吸附制成异构催化剂。使用该催化剂可以快速高效地催化维生素A顺式异构体向全反式异构体转化。本发明制得的催化剂可以催化多种顺式异构体，同时抗氧化剂的加入既有效抑制了加热过程中VA含量的损失，也保护了金属中心，使催化剂套用15次后仍能保持良好的活性。

技术领域

本发明属于催化剂和化合物制备技术领域，具体涉及一种异构催化剂的制备方法及其催化维生素A异构体转化的方法。

背景技术

维生素A(VA)是人体和动物必需维生素之一，是机体生长发育、生殖和视觉所需的基本物质，影响细胞增殖和分化的调节功能。除在临床上用于治疗夜盲症、结膜软化症、角膜干燥症外，其也作为食品营养强化剂和动物饲料添加剂，结构式如下。

VA具有多烯结构，侧链上有四个共轭双键，其中以全反式异构体生物活性最高。但是目前工业上合成维生素A的过程中不可避免的会产生大量的顺式异构体，其中最主要的有9-顺式异构体、11-顺式异构体和13-顺式异构体。为了提高全反式维生素A的回收率，降低路线成本，将反应过程中产生的顺式异构体转化为全反式异构体一直是维生素A生产厂家研究的重要方向。

目前已有专利报道的将顺式维生素A异构体转化为全反式异构体的方法主要有三种：碘催化、光催化和金属催化。但是碘催化的反应过程会产生大量含碘废水，工业上处理困难，严重污染环境；光催化的反应体系无法转化9-顺式异构体和13-顺式异构体，而且光反应方法放大过程不可控，工业化危险系数高，体系中加入的光敏剂在维生素A晶体中残留影响产品质量；工业上最常用的当属金属催化的维生素A异构体转化，以专利US04051174为例，反应使用Pd催化剂，可以高效率转化11-顺式异构体，但反应过程中会伴随着9-顺式异构体的生成，而且反应需要在加热条件下进行，而维生素A属于热敏化合物，所以反应过程中不可避免的会有部分维生素A损失，报道中提到的负载型钯催化剂套用效果差，反应活性随套用次数逐渐降低。

综上所述，现有的催化顺式维生素A异构体转化为全反式异构体的方法均存在一定的不足，因此开发一种可以高效率转化多种异构体并且可以减少反应过程中维生素A损失的催化方法很有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异构催化剂的制备方法，解决本领域目前存在的维生素A异构效率低、加热过程中维生素A易损失的问题，使制成的催化剂不仅对多种顺式异构体都同时具有反应活性，而且有效解决加热过程中维生素A损失的问题。

为实现上述发明目的和达到上述技术效果，本发明的技术方案如下：

一种异构催化剂的制备方法，包含以下步骤：

S1：蒙脱土改性：使用吡啶盐对蒙脱土进行改性，得有机改性蒙脱土；

S2：金属交换：有机改性的蒙脱土和金属盐进行离子交换，得到金属负载的改性蒙脱土；

S3：抗氧剂吸附：金属负载的改性蒙脱土吸附抗氧化剂，得目标催化剂。

可以示例的，一种上述异构催化剂制备方法的步骤是：

S1：将一定量的钠基蒙脱土溶于蒸馏水中搅拌均匀，称取一定量的烷基吡啶的三氟甲磺酸亚胺盐溶解于蒸馏水中，然后将配置好的有机改性剂溶液倒入蒙脱土溶液中，并用氢氧化钠溶液调节pH值至碱性，强烈搅拌，加热反应一段时间后将浆液倒出，减压抽滤，用蒸馏水洗涤滤饼至中性，然后将洗涤之后的滤饼在真空干燥箱中烘烤至恒重，再研磨粉碎得到粉末状固体，即得有机改性的蒙脱土；

S2：将S1得到的蒙脱土加入蒸馏水中，随后加入金属的可溶性盐，加热搅拌反应一段时间后反应液减压抽滤，将滤饼在真空干燥箱中烘烤至恒重，再研磨粉碎得到粉末状固体，即完成离子交换；