[发明专利]一种用于制备含氟低碳醇的催化剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学催化剂及其制备方法，尤其是涉及一种用于制备含氟低碳醇的催化剂及其制备方法。

背景技术

含氟醇是氟原子取代碳氢键上氢原子的一类醇。由于氟原子的引入，含氟醇表现出优越的特性，使其成为一类重要的脂肪族含氟中间体。其用途广泛，主要用于农药、医药合成、染料合成、有机合成、材料、含氟表面活性剂、含氟乳化剂和含氟醚制备等领域。了解含氟醇的合成方法对催化剂或引发剂的研发以及反应工程的设计具有重要的指导意义。

二氟乙醇常温下为无色液体，是重要的含氟有机合成中间体，用作杀菌剂和除草剂等。二氟乙醇含有二氟甲基的特殊结构，使其性质不同于其他醇类，可以参与多种有机合成反应，尤其用于合成含氟的医药、农药和染料，国内外对其的需求逐渐增多，已成为含氟精细化学品的重要中间体之一。

六氟异丙醇（即HFIP）是一种新型的含氟化合物，是一种高极性的溶剂，与水和许多有机溶剂很容易混合，热稳定性好，并且对于紫外光的透过性良好。

六氟丁醇是一种重要的脂肪族含氟中间体，具有良好的溶解性和表面活性，主要用作溶剂、表面活性剂以及合成染料和农药的中间体等。六氟丁醇的研制开发对于扩展六氟丙烯的用途很有意义。同时通过六氟丁醇的合成研究，开发出具有工业化前景的合成方法，实现其批量生产，可为下游产品提供可靠的原料来源，这将极大促进我国含氟脂肪族精细化学品的发展。

含氟醇的合成方法主要有液相法、气相法、氧化法、水解法等。液相法加氢还原路线常用于高收率合成三氟乙醇、六氟异丙醇等氟代醇。由于反应物与催化剂接触程度较气相法大大减小，因此，相对于气相法，液相法反应时间一般较长，不利于连续化生产。氧化法合成含氟醇，一般选用臭氧、空气、氧气或者氧气和氮气的混合气作为氧化剂。反应不需要催化剂，反应条件温和，可在气相中连续进行，但反应转化率和选择性均不理想。水解法合成含氟醇，虽然转化率和收率较高，但反应压力过高，加大了对反应设备的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种试剂廉价易得，寿命长、容易再生、催化效率高、原材料转化率及产品选择性好，具有较高的生产价值的用于制备含氟低碳醇的催化剂及其制备方法。

为解决该技术问题，本发明采用的技术方案如下：

用于制备含氟低碳醇的催化剂，其特征在于所述的催化剂是由活性组分A与B组成，其中A为Cr、Fe中的一种，B为Cu、Zn、Ni中的一种；A、B摩尔比1:1~10；该催化剂采用共沉淀法制备，共沉淀法生成混合氢氧化物，经焙烧形成催化剂前驱体；该前驱体中主要物相包括BA₂O₄和BAO₂，前驱体经氢气还原，HF预处理得到本发明的催化剂。

该催化剂的制备方法具体包括以下步骤：

（1）按A、B摩尔比为1:1~10，称取相应的可溶性的金属盐，溶解后滴加碱液至完全沉淀过滤后烘干，经500℃~700℃焙烧，得到催化剂前驱体。

（2）将步骤（1）中得到的催化剂前驱体，经300℃~500℃氢气还原。

（3）经步骤（2）后在400℃下HF预处理6小时，得到本发明的催化剂。

所述催化剂的制备方法，其特征在于：所述的可溶性的金属盐为硝酸盐或氯化物；

所述的碱液选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种。

本发明的催化剂用于含氟羧酸酯气相加氢制备含氟低碳醇反应中，反应条件简单，转化率较高，产率也较为理想，反应稳定性较好，适合工业化生产。并且催化剂制备方法简单。

具体实施方式

下面通过一些实例对本发明作进一步的说明，但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

按Cr、Cu摩尔比为1:1，称取20.01g Cr(NO₃)₃·9H₂O，同时称取12.08g Cu(NO₃)₂·3H₂O，加蒸馏水使其溶解，在搅拌条件下加入1mol/L的氢氧化钾溶液，至沉淀完全，陈化4个小时。离心，抽滤，烘干，得到混合氢氧化物，在500℃，N₂气氛下焙烧4小时得到催化剂前驱体，将以上催化剂前驱物在氢气中升温至400℃，常压下进行还原处理2小时，然后通入无水HF继续在400℃下处理6小时，得到本发明的催化剂。