[发明专利]一种2,5-二氰基呋喃选择性加氢制备2,5-二氰基四氢呋喃的方法

说明书

本发明为一种2,5‑二氰基呋喃选择性加氢制备2,5‑二氰基四氢呋喃的方法。该方法包括以下步骤：将2,5‑二氰基呋喃、催化剂和有机溶剂加入到反应器中，在1～8MPa的H₂压力、20℃～120℃下反应0.5～8h，得到产物2,5‑二氰基四氢呋喃；所述的催化剂为负载型金属催化剂，所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇或乙腈。本发明反应条件温和，金属催化剂制备过程简单，产物选择性高。

技术领域

本发明涉及一种2,5-二氰基呋喃选择性加氢制备2,5-二氰基四氢呋喃的方法，该方法通过负载型金属催化剂将2,5-二氰基呋喃选择性加氢转化为2,5-二氰基四氢呋喃。

背景技术

2,5-二氰基四氢呋喃是一种还未被发现的重要化工原料和中间体。2,5-二氰基四氢呋喃具有聚合单体的特征，可用于合成新型高分子材料和多种有机化合物。此外，2,5-二氰基四氢呋喃还可进一步加氢开环得到己二腈产品。因此，开发2,5-二氰基四氢呋喃的合成路线具有很大的应用前景。

经查阅文献，目前还未见有2,5-二氰基呋喃选择性加氢制备2,5-二氰基四氢呋喃的报道。

Alamillo等人将Ru负载在高等电点的氧化物载体(MgO-ZrO、CeO₂、γ-Al₂O₃)上，在130℃、12h、2.8MPa H₂反应条件下正丁醇/水双相溶剂中催化HMF加氢，BHTHF最大收率为91％(Green Chemistry，2012，14：1413-1419)。Bhogeswarao等人以Pd/γ-Al₂O₃为催化剂，在异丙醇中催化FAL加氢，在25℃、6MPa H₂、8h反应条件下FAL转化率和THFA选择性分别为80.3％和97.4％(Journal of Catalysis，2015，327：65-77)。Boussie等人以Pd/SiO₂为催化剂，于140℃、5MPa H₂、8h下催化剂呋喃二甲酸加氢制四氢呋喃二甲酸，四氢呋喃二甲酸收率可达88％。

以上研究表明，在较高温度和较高压力条件下呋喃类衍生物呋喃环C＝C键加氢相对比较容易。但在2,5-二氰基呋喃选择性加氢合成2,5-二氰基四氢呋喃过程中，由于氰基的存在，使得反应过程中会造成氰基的加氢，生成活性较高的亚胺中间体，而亚胺容易发生自身的聚合等副反应。因此，开发温和条件下保护氰基不加氢，并将2,5-二氰基呋喃高选择性转化为2,5-二氰基四氢呋喃的方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的在于针对当前技术中存在的不足，提供一种2,5-二氰基呋喃选择性加氢制备2,5-二氰基四氢呋喃的方法。该方法以贵金属钯、钌、铑、铂或非贵金属镍为活性金属组分，低温高压下催化2,5-二氰基呋喃C＝C键加氢并保护氰基不加氢，实现选择性加氢制备2,5-二氰基四氢呋喃。本发明反应条件温和，金属催化剂制备过程简单，产物选择性高。

本发明的技术方案是：

一种2,5-二氰基呋喃选择性加氢制备2,5-二氰基四氢呋喃的方法，该方法包括以下步骤：将2,5-二氰基呋喃、催化剂和有机溶剂加入到反应器中，在1～8MPa的H₂压力、20℃～120℃下反应0.5～8h，得到产物2,5-二氰基四氢呋喃；

其中，物料配比量每1mmol 2,5-二氰基呋喃加入2～15mL溶剂；每1mmol 2,5-二氰基呋喃加入0.05～0.5g金属催化剂；

所述的催化剂为负载型金属催化剂，催化剂的组成包括活性金属和载体；

所述的活性金属为Pd、Ru、Rh、Pt或Ni；金属负载量为2％～10％；