[发明专利]用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂及其制备方法、应用

说明书

本发明提供一种用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂及其制备方法、应用，属于酯加氢催化合成技术领域。其中，本发明的催化剂分子式为P[EVIM‑Amine]Cl‑M；其中，P[EVIM‑Amine]Cl为氨基功能化的聚离子液体，M为过渡金属，所述过渡金属通过配位作用锚定在所述聚离子液体上形成金属掺杂聚离子液体催化剂。本发明制备的催化剂具有催化活性高，稳定性好，将其应用于乙酸环己酯加氢反应中时，反应条件温和，产物可分离，乙酸环己酯的转化率及环己醇的选择性高。

技术领域

本发明属于酯加氢催化合成技术领域，具体涉及一种用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂及其制备方法、应用。

背景技术

环己醇是生产己二酸、己二胺、己内酰胺、环己酮等重要化工产品的中间原料，还广泛应用于有机化工、纺织、涂料、染料等领域。目前，环己醇的生产方法主要有环己烷氧化法、苯酚加氢法和环己烯直接水合法。工业上，主要用环己烷氧化法来生产环己醇。然而，由于原料易与空气形成爆炸混合物、环己烷转化率低、环己醇选择性差、能耗高、三废问题严重等缺陷限制了其发展。另外，苯酚加氢法由于苯酚价格较高、反应中需要消耗大量氢气使其发展缓慢。以及，环己烯直接水合法虽然是一种有发展前景的方法，该法原子利用率高、无废弃物和环境污染。但是由于环己烯和水互溶性极差，导致其反应速率慢、单程转化率低、产物分离循环使用增加能耗，而且生产工艺操作难度大，这都限制了其应用。然而，为了克服环己烯直接水合法的种种缺陷，为此，国内外众多学者研究开发了环己烯间接法制备环己醇工艺，即环己烯与乙酸先酯化，然后再加氢、酯交换、水解制备环己醇。相比之下，酯加氢方法除制备环己醇外，还联产市场容量巨大且高附加值的乙醇，显示出良好的工业应用价值。

因此，如何实现乙酸环己酯高效加氢转化为环己醇极其重要。对于酯加氢制醇的催化剂，目前主要包括金属合金、碳材料、金属氧化物等负载型催化剂，虽然这类非均相催化剂在加氢中取得了较高转化率及选择性，但是反应条件比较苛刻，反应压力较高，温度大都在200℃以上，安全系数较低；以及，还包括金属有机配合物催化剂，这类催化剂反应条件虽较为温和，但是大多反应时间较长，另外由于是均相催化剂，反应完成后导致产物难以分离，为产物提纯增加了难度。

针对上述技术问题，本发明提出一种新的用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂及其制备方法，以及将该催化剂应用于乙酸环己酯加氢的反应中。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂其制备方法、应用。

本发明的一方面，提供一种用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂，所述催化剂的分子式为P[EVIM-Amine]Cl-M；其中，

P[EVIM-Amine]Cl为氨基功能化的聚离子液体，M为过渡金属，所述过渡金属通过配位作用锚定在所述聚离子液体上。

可选的，所述氨基功能化的聚离子液体中的氨基官能团为二乙烯三胺基、三乙烯四胺基、四乙烯五胺基、五乙烯六胺基中任意一者；和/或，

所述过渡金属为钌、钴、锰、铱以及铜中任一者。

可选的，所述催化剂呈固态；

所述催化剂为P[EVIM-DETA]Cl-Cu、P[EVIM-TETA]Cl-Cu、P[EVIM-TEPA]Cl-Cu、P[EVIM-PEHA]Cl-Cu中任意一者。

可选的，所述P[EVIM-TETA]Cl-Cu的结构式如下：

本发明的另一方面，提供一种用于乙酸环己酯加氢的金属掺杂聚离子液体催化剂的制备方法，所述催化剂采用前文记载的所述催化剂，所述制备方法包括下述步骤：

制备氨基功能化的聚离子液体，将其加入溶剂中进行分散处理以形成聚离子液体溶液；