[发明专利]利用醇制备烃类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种利用醇制备烃类化合物的方法，包括：在光照和预设反应温度下，将醇类化合物作为反应底物，以钨氧化物为催化剂，制备烯烃和/或烷烃。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体地，涉及一种利用醇制备烃类化合物的方法

背景技术

烯烃烷烃是重要的化工合成原料级能源物质，乙烯就是世界产量最大化工产品之一，是化工合成的重要原料，其中乙烯相关产品占到了石化产品产量的75％以上，现代工业中制取短链烃类主要通过石油的裂解，生产过程中需要较大的能耗。受限于石油资源储量的限制，通过石油制取锻炼烷烃与烯烃无法进行长期的可持续发展。

近年来随着生物质利用的效率逐渐提高，生物质材料的运用变得更加广泛。在生物质材料中，产量最高和运用最广泛的是生物醇类，得益于技术进步和成本降低，生物乙醇汽油已经在不少国家实现商业化，走进了日常生活。随着以木质纤维转化的生物乙醇技术的革新，生物乙醇的成本进一步降低，更加具有可持续性。将生物醇如生物乙醇催化转化为乙烯等烃类有助于减轻化工行业对石油的依赖，并为后石油时代的化工合成开辟道路。固体酸催化剂在醇转化中得到了广泛的研究，如ASM-5和Al₂O₃，但是其转化温度都在400℃左右，转化过程中的能耗较高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种利用醇制备烃类化合物的方法，以期至少部分地解决上述技术问题。

作为本发明的一个方面，本发明提供了一种利用醇制备烃类化合物的方法，包括：在光照和预设反应温度下，将醇类化合物作为反应底物，以钨氧化物为催化剂，制备烯烃和/或烷烃。

根据本发明实施例，醇类化合物包括脂肪族醇、芳香族醇的一种或多种。

根据本发明实施例，光照包括全谱光照射、紫外光照射、可见光照射、近红外光照射的一种或多种。

根据本发明实施例，光照的光源包括氙灯、发光二极管、钨灯、汞灯、太阳光光源中的一种或多种。

根据本发明实施例，紫外光照射的光照强度、可见光照射的光照强度、近红外光照射的光照强度均包括0.01～5W/cm^-2。

根据本发明实施例，预设反应温度包括25～35℃。

根据本发明实施例，钨氧化物包括黄色氧化钨、蓝色氧化钨、紫色氧化钨、棕褐色氧化钨中的一种或多种。

根据本发明实施例，黄色氧化钨包括WO₃；蓝色氧化钨包括WO_2.9；紫色氧化钨包括W₁₈O₄₉、WO_2.72中的一种或多种；棕褐色氧化钨包括WO₂。

根据本发明实施例，钨氧化物包括纳米线状钨氧化物、纳米片状钨氧化物、纳米球状钨氧化物、纳米颗粒状钨氧化物、纳米块状钨氧化物中的一种或多种。

根据本发明实施例，以钨氧化物为催化剂包括以钨氧化物负载在载体上作为催化剂，钨氧化物负载在载体上的用量包括0.5～2mg/cm²。

本发明提供的利用醇制备烃类化合物的方法，以钨氧化物作为催化剂，光催化进行醇的消去反应，反应条件温和，且能耗低，产物选择性高，实现绿色的有机转化合成，具有良好的应用前景，为生物醇的高价值利用转化提供了新的途径。

附图说明

图1示意性地示出了光催化醇制备烃类化合物的原理示意图。

图2示意性的示出了紫色氧化钨反复使用8次对应的单位质量催化剂乙烯产量随时间的变化图；

图3示意性地示出了紫色氧化钨为催化剂，在间歇反应器中单位质量催化剂乙烯产量随时间的变化图；