专利名称：一种2－十一烷酮的催化剂的制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，同时还涉及所制备的催化剂在制备2-十一烷酮中的用途。
背景技术：
2-十一烷酮(2-undecanone)，分子式C11H22O，纯品为无色液体。
2-十一烷酮本身可以作为香料使用，由2-十一烷酮出发，可合成医药、农药等领域的诸多化合物。2-十一烷酮与甲酸乙酯缩合后得到十酰乙醛钠盐，十酰乙醛钠盐再与亚硫酸氢钠发生加成反应，得到合成鱼腥草素。
有机药物合成手册报道了以癸酸和冰乙酸为原料，以氧化镁或氢氧化钙为催化剂，通过气固催化来制备2-十一烷酮。医药工业杂志(1972(8)p5-8)进一步报道了具体的制备方法(1)以癸酸和冰乙酸为原料，以浮石负载氧化镁为催化剂，通过气固催化来制备2-十一烷酮；(2)以癸酸盐和冰乙酸盐来制备。前一种方法中所采用的载体为浮石。浮石需要经过稀硝酸预处理，废酸液易污染环境。后一种方法的产率低，反应周期长，而且属于间歇反应。所以，它们都不适合于大规模化生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，方法简便，成本低，热稳定性好，机械强度高。
本发明的另一个目的是将本发明制备的催化剂在制备2-十一烷酮中的应用。
为了实现上述任务，本发明采用的技术方案是一种用于制备2-十一烷酮的催化剂，该催化剂的制备采用浸渍法将催化剂的有效成分的盐或碱分别溶解、混合，再倒入载体硅胶中，充分搅拌后，陈化过夜，然后在合适的温度下活化一定的时间。活化温度控制在613～843k，最好温度范围663～793k。活化时间控制在2～20小时，最佳活化时间范围为3～15小时。
一种用于气固催化法制备2-十一烷酮的催化剂，其通式为MgAbOx/SiO2，其中A为钙，锰，铈，b＝0～0.5，x则根据以上各元素的含量按价态平衡而定。
上述催化剂所用载体为微球硅胶，其微球直径为125～450μm。活性组分元素重量含量为3～40％，最好范围为5～30％。
上述催化剂用于气固催化法制备2-十一烷酮。
制备催化剂时，各组分可用该元素的盐或碱等。例如，镁可以用MgCl2、Mg(NO3)2·6H2O、Mg(CH3COO)2或Mg(CH3COO)2·4H2O等，钙可以用Ca(OH)2、CaCl2、Ca(NO3)2、C4H6O4Ca或C4H6O4Ca·H2O等，锰可以用MnCl2、Mn(NO3)2、Mn(CH3COO)2或Mn(CH3COO)2·4H2O等，铈可以用Ce(NO3)2·6H2O、Ce(C2H3O2)3或Ce(C2H3O2)3·3/2H2O等。
本发明公开使用该催化剂的最佳工艺条件范围如下反应温度613k～693k，冰乙酸与癸酸的摩尔比为1～8，氮气作为载气，催化剂负荷30～100g/(Kgcat·h-1)。在稳定的上述反应条件下，癸酸的转化率达100％，2-十一烷酮的摩尔产率高于87％，产品纯度达98％以上。
本发明采用以镁为主催化剂，钙、锰、铈为助催化剂，硅胶为载体的二组分催化剂。该催化剂具有较高选择性和活性，而且制备方法简便，成本低，热稳定性好，环境友好，适用范围广。催化剂使用硅胶作载体，不仅提供催化反应的有效比表面积和孔结构，降低了催化剂活性组分的使用量，使催化剂的制备成本降低，同时提高了催化剂的热稳定性和机械强度，使之在固定床和流化床反应器上均能使用。
具体实施例方式
下面结合实施例，对本发明作进一步详述。
对照例1将26.24克Mg(CH3COO)2·4H2O在70℃下溶于50ml蒸馏水中，将溶液迅速倒入40克硅胶(Φ125～450μm)中，搅拌均匀，干燥后，在马福炉中逐步升温到663k或683k或703k或723k或743k，保温3或5或7或9或11小时。自然冷却后，待用。催化剂组成为Mg1O1/SiO2，催化剂的活性组分总量含量为10％。
在内径为25mm的石英管固定床反应器中装填20克上述固体催化剂，反应原料的摩尔配比为冰乙酸∶癸酸＝6∶1，反应温度为613k或633k或653k或673k，氮气作为载气，催化剂的负荷为55g/(Kgcat·h-1)。常压下反应3小时后，癸酸的转化率为100％，2-十一烷酮的摩尔产率为75.7％，2-十一烷酮的选择性为75.7％。产品纯度98％。
实施例1将20.22克Mg(CH3COO)2·4H2O和0.56克Mn(CH3COO)2·4H2O在70℃下溶于50ml蒸馏水中，将溶液迅速倒入40克硅胶(Φ125～450μm)中。搅拌均匀，放置过夜。在高温炉中逐步升温到673k或693k或713k或733k或753k，保温4或6或8或10或12小时。待自然冷却后，保存待用。该催化剂的组成为Mg1Mn0.02O1.04/SiO2，催化剂的活性组分重量含量为10％。
将20克上述催化剂装入内径25mm石英管固定床反应器中，原料混合气通过催化剂床层反应。原料混合气的摩尔组成为冰乙酸∶癸酸＝6∶1。反应温度为663±1k，氮气作为载气，催化剂的负荷为55g/(Kgcat·h-1)。反应3小时后，癸酸的转化率为100％，2-十一烷酮的摩尔产率为83.9％，2-十一烷酮的选择性为83.9％，产品纯度98％。
实施例2将20.96克Mg(CH3COO)2·4H2O和0.18克Ca(CH3COO)2·H2O在70℃下溶于50ml蒸馏水中，将溶液迅速倒入40克硅胶(Φ125～450μm)中。搅拌均匀，放置过夜。在高温炉中逐步升温到683k或703k或733k或763k或793k，保温4或7或10或13或15小时。待自然冷却后，保存待用。该催化剂的组成为Mg1Ca0.01O1.01/SiO2，催化剂的活性组分重量含量为10％。
将20克的上述催化剂装入内径25mm石英管固定床反应器中，原料混合气通过催化剂床层反应。原料混合气的摩尔组成为冰乙酸∶癸酸＝6∶1。反应温度为623k或643k或663k或693k，氮气作为载气，催化剂的负荷为55g/(Kgcat·h-1)。反应3小时后，癸酸的转化率为100％，2-十一烷酮的摩尔产率为77.8％，2-十一烷酮的选择性为77.8％，产品纯度98％。
权利要求
1.一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，其特征在于将催化剂的有效成分的盐或碱分别溶解、混合，再与载体硅胶浸渍，搅拌后，陈化过夜，活化温度控制在613k-843k，时间控制在2-20小时。
2.根据权利要求1所述的一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，其特征在于该催化剂活性成分组成为MgAbOx/SiO2，其中A为钙，锰，铈，b＝0～0.5，x则根据以上各元素的含量按价态平衡而定。
3.根据权利要求1所述的一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，其特征在于活性组分重量含量在3～40％。
4.根据权利要求3所述的一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，其特征在于活性组分元素重量含量为5-30％。
5.根据权利要求1所述的一种2-十一烷酮的催化剂的制备方法，其特征在于活化温度控制在663-793k，时间控制在3-15小时。
6.一种制备的催化剂在制备2-十一烷酮中的应用。
全文摘要
本发明公开了一种2－十一烷酮的催化剂的制备方法和用途，其特征在于将各组分元素的盐或碱分别溶解，混合，与载体硅胶浸渍后，搅拌，陈化过夜，然后在一定温度经一定时间活化，可得催化剂，其活性成分组成为MgCbOx/SiO
文档编号C07C49/00GK1657160SQ20041006130
公开日2005年8月24日 申请日期2004年12月9日 优先权日2004年12月9日
发明者郑穹, 段建利, 彭俊清 申请人:武汉大学