[发明专利]一种基于生物质基催化剂的α-蒎烯加氢方法

摘要

本发明涉及一种基于生物质载体的金属纳米粒子催化α‑蒎烯加氢反应的方法，具体地说是采用磁性和有机胺功能化的碱木素稳定的钌纳米粒子，催化α‑蒎烯加氢反应制备顺式蒎烷的方法，属于林产精细化学品制备技术领域。本发明利用价廉易得的工业副产碱性木质素资源为原料，利用其结构中的多种官能团特征，以化学键合的方式分别将磁性功能基团和有机胺基团引入到材料中，大大加强其对金属钌纳米粒子的稳定化能力，并同时赋予其磁性分离功能，从而作为α‑蒎烯的高效加氢催化剂，反应后催化剂通过磁体简单分离，且重复使用性能优异。本发明以可再生生物质资源为基质构建催化体系，催化另一种生物质的高附加值转化反应，兼具反应的有效性和分离的简便性，是一种“取之生物质，用之生物质”的绿色催化工艺。

主权项

1.一种基于生物质基催化剂的α‑蒎烯加氢方法，其特征在于：采用有机胺及磁性粒子对碱木素结构进行改性，制备出具有磁性分离特征的胺改性碱木素稳定钌纳米粒子作为催化剂，催化α‑蒎烯加氢反应；其中所述的具有磁性分离特征的胺改性碱木素稳定钌纳米粒子的制备方法为：将碱木素超声促溶于NaOH溶液并调节pH＝11.5，90℃下加入乙二胺及37％的甲醛溶液搅拌反应4h后滴入盐酸，静置过滤沉淀用稀盐酸和蒸馏水分别洗涤并干燥，得到胺改性碱木素；氮气气氛下将溶有胺改性碱木素的氨水溶液滴入FeCl₃·6H₂O和FeCl₂·4H₂O的混合溶液中，65℃反应2h用盐酸调节至pH＝4～5，冷却并老化1h，磁体分离沉淀，洗涤干燥后得到磁性碱木素胺；将磁性碱木素胺和RuCl₃在乙醇中超声分散，加入NaBH₄乙醇溶液搅拌反应后，用磁体分离固体并用无水乙醇洗涤，干燥后得到具有磁性分离特征的胺改性碱木素稳定钌纳米粒子催化剂；其中所述的α‑蒎烯加氢反应方法为：按每毫升α‑蒎烯10.00～60.00mg催化剂的比例，将催化剂和α‑蒎烯加入不锈钢高压反应釜，先用氢气置换空气4～5次，再充入0.5～2MPa H₂，置于油浴中控制反应釜内温度为40～80℃，400rpm机械搅拌下反应1～4h。反应结束后，取出反应体系用磁体分离催化剂，催化剂相无需处理，直接循环使用。