[发明专利]一种不对称氢化催化剂及其催化柠檬醛制备R-香茅醛的方法

说明书

本发明提供了一种不对称氢化催化剂及其催化柠檬醛制备R‑香茅醛的方法。所述催化剂包含多孔载体、金属活性中心和手性配体。制备所述催化剂的方法包含金属活性中心的负载、催化剂前体的制备、催化剂前体的硫化处理。本方法可以大幅度提高不对称氢化所用催化剂的稳定性，同时简化催化剂的套用流程，具有显著的经济效益。

技术领域

本发明属于精细化学品合成领域，具体涉及一种不对称氢化催化剂及其催化柠檬醛制备R-香茅醛的方法。

背景技术

R-香茅醛，即(R)-3,7-二甲基-6-辛烯醛，具有青柑桔且微带木香的香气，广泛应用于食品、香料、日化以及化妆品领域，除此之外，它还是合成L-薄荷醇的重要前体，而后者是世界上用量最大的单体香料之一。

目前，已经成功工业化的R-香茅醛的合成方法只有两种，一种是不对称催化香叶基胺制备R-香茅醛；另一种是不对称氢化柠檬醛制备R-香茅醛。相比较而言，后者更具有优势。

CN200880013615公开了一种在均相条件下不对称氢化柠檬醛制备R-香茅醛的方法，催化剂由Rh中心加手性含P配体组成，该方法所述催化剂稳定性较差，对反应环境的要求较高，催化剂上需要至少有一个CO配体，且加氢反应需要在外来CO存在的条件下才能进行。

CN101932543公开了一种不对称氢化柠檬醛制备R-香茅醛催化剂套用的方法，在该方法中，不对称氢化结束后，通过减压蒸馏提取产物，之后富含催化剂的浓缩液需经过高压(≥80bar)混合气(CO与H₂的混合气)的处理才能够进行套用，流程复杂，装置危险程度较高。

上述报道均相过渡金属催化剂存在稳定性差，套用流程复杂且危险性大的缺点，在实际的生产中受限较多。

因此，需要寻找一种更加优异的不对称氢化办法，使反应可以更加稳定高效地进行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不对称氢化催化剂及其催化柠檬醛制备R-香茅醛的方法，该方法可以使制备R-香茅醛的反应在非均相催化的条件下快速的进行，节省反应时间，并且，在反应结束后通过简单的过滤分离产物即可实现催化剂的套用。

本发明的特别之处在于：

首先，通过金属活性中心与载体的结合，使制备R-香茅醛反应得以在非均相的条件下发生，大幅度简化催化剂的套用流程。

其次，通过金属活性中心与具备式(I)特征手性配体配位的方式形成催化剂前体，由于S元素的存在，配体与金属活性中心可以更加紧密的结合在一起，使催化剂稳定性得到极大的改善，此外，由于两个S原子处于间位状态，特殊的间位结构使得底物的吸附和脱附能够以较高的效率进行，这一特点赋予催化剂较高的反应活性。

再者，通过对催化剂前体的硫化处理，使空间四配位的Rh在与配体形成两个配位的基础上再形成一个S配位键，起到稳定构型的作用，增强催化剂的稳定性。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种不对称氢化催化剂，所述催化剂包含多孔载体、金属活性中心和手性配体，其中，所述手性配体具有式(I)结构：

其中，R为C1～C10烷基、C3～C8环烷基、C6～C14未取代或取代的芳基中的一种，所述芳基的取代基为烃基，取代基优选自C1～C5的烷基。

本发明中，所述多孔载体为活性炭、全硅分子筛、惰性氧化铝小球和高岭土中的一种或多种，优选为活性炭，更优选为80～100目的活性炭。