[发明专利]一种光催化催化剂及其制备方法、维生素A棕榈酸酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种光催化催化剂及其制备方法、维生素A棕榈酸酯的制备方法。该催化剂采用贵金属铱Ir、铑Rh等为金属活性组分稀土金属Y、La为助剂，得到的催化剂可用于催化酯化反应或酯交换反应。本发明还提供一种维生素A棕榈酸酯的合成工艺，工艺过程简单，反应物料能循环套用，可达到工业连续化生产的要求，是一种节能的连续化合成VA棕榈酸酯的新方法。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种光催化催化剂及其制备方法、维生素A棕榈酸酯的制备方法。

背景技术

维生素A棕榈酸酯(VA棕榈酸酯)是维生素A主要系列产品之一，与维生素A醋酸酯(VA醋酸酯)相比，VA棕榈酸酯的碳链长，熔点低，油溶性好，低温稳定性好，不容易发生晶体析出，是人体和动物正常代谢所不可缺少的一种物质，由于其更好的稳定性及更优的药理作用，已广泛应用于化妆品、药物、饲料等。

VA棕榈酸酯主要采用化学合成法和生物酶法制得。化学合成主要以VA乙酸酯为原料，进行水解反应生成VA醇后加入棕榈酰氯进行酰化反应，生成VA棕榈酸酯。该合成工艺复杂，反应条件苛刻，副产物多，分离困难。生物酶法主要以VA乙酸酯为原料，在脂肪酶的存在下发生酯化或酯交换反应生成VA棕榈酸酯。专利JP62248495公开了一种酶催化合成VA棕榈酸酯的方法，在温度为30℃下反应12h，收率仅为80％，反应后脂肪酶的分离较困难。专利CN104673870A中公开了一种VA醋酸酯与有机醇在固定化酯酶E.coli BioH的存在下先制得VA醇，再与棕榈酸在正己烷中又经固定化酯酶E.coli BioH的催化制得VA棕榈酸酯。反应过程复杂且多次过滤，步骤繁琐。此外，在减压蒸出过量有机醇过程中容易导致VA醇受热变质，影响产品质量。

随着安全与环保的要求越来越严格，寻找一种高效环保的VA棕榈酸酯的制备方法具有良好的商业意义和社会意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种光催化催化剂及其制备方法，将传统有机光催化剂共价结合于无机非金属载体上，催化剂分散度高、原子利用率高，可用于酯交换反应。

本发明的另一目的还在于提供一种维生素A棕榈酸酯的制备方法，该方法采用上述催化剂，将酯交换反应与精馏分离耦合，反应过程中及时分离出产物乙酸甲酯，提高了可逆反应的转化率。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种光催化催化剂，包括金属活性组分、助催化剂、有机配体和载体，所述金属活性组分为金属铱Ir、铑Rh，钌Ru、钯Pd中的一种或多种，优选铱Ir，所述助催化剂为稀土金属Y、La中的一种或多种，优选Y。

优选的，所述金属活性组分和助催化剂中金属原子的摩尔比为1:0.1～1:50，优选1:1～1:5。

所述有机配体为吡啶类化合物，如4-二甲氨基吡啶、碘吡啶、羟基吡啶、二氢吡啶、4,4-联吡啶等，优选4,4-联吡啶(bpy)。金属活性组分与有机配体的摩尔比为1:1～1:100，优选1:10～1:50；

本发明的催化剂中采用助催化剂与活性金属配合，可以让有机配体与金属活性中心有更强的相互作用，增加光催化剂对光电子的捕捉能力以及提高活性组分的分散度。

稀土金属以其金属正离子形态单层分散在催化剂表面(因其相对稳定的化学性能有效抑制活性组分的团聚)，并与有机配体以化学键结合。一是使得Ir等活性中心能与有机配体均匀吸附，提高分散度和原子利用率。二是，稀土金属特有的电子能带，提高敏剂对光电子的捕捉能力，使得光催化单位催化效率提高。

优选的，所述载体为玻璃微珠，优选改性玻璃微珠，所述改性玻璃微珠的制备方法为：将玻璃微珠至于氧化剂中，使其表面-OH化或者-COOH化。所述氧化剂选自过氧化氢，过氧乙酸，重铬酸钾、稀硝酸、过硫酸铵等，优选过氧化氢，过氧化氢质量分数为1wt％-20wt％，优选2wt％-10wt％。然后再向其中加入一定量的共价改性剂，制得改性玻璃微珠。