专利名称：：一种2-壬酮的制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种化工合成技术，具体来讲涉及一种2-壬酮的制备方法。
背景技术：
：2-壬酮，又名甲基庚基酮，无色油状液体，天冷时固结，天然存在于草莓、青纹乳酪、奶油、赛达酪、切达乳酪、白脱油、椰子、可可、鱼、磷虾、芸香油当中。天然2-壬酮广泛用于食用香精和日用香精中，可用于调配牛奶、奶油、白脱等奶酪香精，也可微量用于肉制品、鱼类及烘烤坚果类香精、果味香精和茶类香精中。最新实验研究发现2-壬酮对水果和浆果采摘后有极佳的保鲜防腐作用，是很好的抗真菌剂，与其它的防腐剂和保鲜剂如苯甲酸(钠)，山梨酸(钾)，双乙酸钠，仲丁胺等相比具有应用范围广，保质效果好，对哺乳动物无任何毒性，自然条件下即可生物降解的优势，并且天然2-壬酮无污染源头，更适合用于人们的日常生活。目前，我国对2-壬酮在防腐保鲜方面的使用还没有得到推广，一是因为原料供应少没有认知度，二是进口2-壬酮价格使使用成本相比偏高。同时传统的制备方法有甲基庚基原醇铬酸的氧化，以2-壬醇为原料的tempo氧化，1-壬烯为原料的钯等过渡金属的催化氧化，以及辛酸钡和醋酸钡在67-266Pa下干馏而制得，这些工艺存在成本高，工业化生产难度大，后处理复杂，废水污染重，催化剂不能重复使用，或是原料来源非天然等问题，若从生物原料提取含量低，耗材较高。由此，致力于人们生活水平的提高和国内市场经济的不断发展迫切需要，需要一种制备高收率2-壬酮的新方法。
发明内容本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种反应高效，操作简易，后处理简单，催化剂环保安全、无环境污染的2-壬酮的制备方法。本发明的目的通过以下技术方案来实现的一种2-壬酮的制备方法，所述方法步骤如下在固定床流动型反应器的中下部的催化剂固定床上放置催化剂，反应器内的上部空间的惰性填料固定床中填充惰性填料，加热反应器并控制催化剂固定床的温度在250°C35(TC之间；将反应液从反应器上部泵入反应器中，在惰性气体作为载气的条件下，反应液首先流经惰性填料固定床预热升温气化，气化后的反应液流经催化剂固定床进行反应，控制流速在30ml/min的条件下，流出催化剂固定床的反应液经过冷却后接收，然后经过蒸馏得到2-壬酮的纯品。所述惰性填料为石英砂或玻璃珠中的一种，或者是其的混合物。所述作为载气的惰性气体为氮气或氩气中的一种。所述催化剂是由分子筛作为载体与按氧化剂320Wt^的活性金属组成，其具体步骤如下首先配制温度在8(TC条件下的活性金属的盐溶液，然后加入碾细的分子筛，充分搅拌后升温蒸干水分制得催化剂母液，最后将所得的催化剂母液在38(TC48(TC的条件下进行48小时的活化(最佳活化温度为4Q(TC，最佳活化时间6小时)，制得催化剂。所述分子筛为硅铝分子筛、磷铝分子筛或介孔分子筛中的一种。所述分子筛为介孔分子筛。所述介孔分子筛为硅系介孔分子筛。所述活性金属为碱金属、碱土金属、澜系金属、IB、IIB、VIIB的有机盐、无机盐、氧化物或氢氧化物中的一种或者多种的组合。所述活性金属为锂、钠、钾、铷、铍、镁、钙、锰或澜系金属。本发明不但原料天然无毒，而且制备方法简单，大大提高了2-壬酮的收率。它是一种反应高效，操作简易，后处理简单，催化剂环保安全、无环境污染的绿色工艺。具体实施例方式以下结合实施例的具体实施方式再对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包括在本发明的范围内。—种2_壬酮的制备方法，所述方法步骤如下在固定床流动型反应器的中下部的催化剂固定床上放置催化剂，反应器内的上部空间的惰性填料固定床中填充惰性填料，加热反应器并控制催化剂固定床的温度在250°C35(TC之间；将反应液从反应器上部泵入反应器中，在惰性气体作为载气的条件下，反应液首先流经惰性填料固定床预热升温气化，气化后的反应液流经催化剂固定床进行反应，控制流速在30ml/min的条件下，流出催化剂固定床的反应液经过冷却后接收，然后经过蒸馏得到2-壬酮的纯品。所述惰性填料为石英砂或玻璃珠中的一种，或者是其的混合物。所述作为载气的惰性气体为氮气或氩气中的一种。所述催化剂是由分子筛作为载体与按氧化剂320Wt^的活性金属组成，其具体步骤如下首先配制温度在8(TC条件下的活性金属的盐溶液，然后加入碾细的分子筛，充分搅拌后升温蒸干水分制得催化剂母液，最后将所得的催化剂母液在38(TC48(TC的条件下进行48小时的活化，制得催化剂。催化剂的突出优点在于首先由于载体分子筛内禀地具有酸性，通过向载体上引入活性金属组分可以有效调变催化剂的酸碱性；此外，分子筛具有很高的表面积，通过碾细分子筛，极大的提高了分子筛的表面积，使得活性金属组分可以有效的高度的分散于载体中，并且通过浸渍蒸干水分，让分子筛于活性金属之间能牢固结合，更有效的让原料能与载体和活性金属充分接触，极大提高了产品的有效转化率，也能明显的减少了反应过程中催化剂的活性金属组分的流失。所述分子筛为硅铝分子筛、磷铝分子筛或介孔分子筛中的一种。所述分子筛为介孔分子筛。所述介孔分子筛为硅系介孔分子筛。催化剂的载体还可以是硅胶，实验测试用硅胶做载体的时候，得到产品转化率不是很高，最高只能达到85%，主要原因是由于硅胶的表面积比分子筛要小很多，活性金属不能得到很好的分散，导致在反应过程中原料不能和活性金属充分接触，使得转化率不理想。介孔分子筛，介孔材料是一种孔径介于微孔与大孔之间的具有巨大表面积和三维孔道结构的新型材料，并且具有高度有序的孔道结构；孔径单一分布，且孔径尺寸可在较宽范围变化；介孔形状多样，孔壁组成和性质可调控；通过优化合成条件可以得到高热稳定性和水热稳定性。介孔材料一般可分为硅系和非硅系两大类，我们选用的是硅系介孔分子筛，硅基介孔材料孔径分布狭窄，孔道结构规则，并且技术成熟。所述活性金属为碱金属、碱土金属、澜系金属、IB、IIB、VIIB的有机盐、无机盐、氧化物或氢氧化物中的一种或者多种的组合。所述活性金属为锂、钠、钾、铷、铍、镁、转、锰或澜系金属。实施例1按氧化剂10Wt^的活性金属组成，可以由以下的方法来制备。称取37.27克氯化钾，O.37克硝酸铈铵，加50克水溶解，加热至80°C。然后加入预先制备好的碾细的分子筛372.7克，充分搅拌后，升温在12(TC下蒸干水分，将所得的催化剂在40(TC下活化，活化时间为6小时。待冷却后，干燥保存以备使用。催化剂的活性金属的重量含量为10%。将11.6克上述催化剂装入石英管固定床中，原料混合气首先经过上部玻璃珠得到预热气化，然后通过催化剂固定床层反应。115.8克原料混合气的摩尔比例为辛酸乙酸=1:4，氮气作为载气。反应温度为28(TC。反应2个小时后，辛酸的转化率为100%，2_壬酮的收率为95%，反应完毕后，蒸馏回收乙酸，蒸馏得2-壬酮40.7克，含量为99.2%。乙酸的回收率为90%.实施例2将11.6克上述催化剂装入石英管固定床中，原料混合气首先经过上部玻璃珠得到预热气化，然后通过催化剂固定床层反应。115.8克原料混合气的摩尔比例为辛酸乙酸=1:4，氮气作为载气。反应温度在25032(TC下进行。结果见表l。表1在相同的条件下不同的反应温度是辛酸的反应结果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>实施例3将催化剂装入石英管固定床中，原料混合气首先经过上部玻璃珠得到预热气化，然后通过催化剂固定床层反应。115.8克原料混合气的摩尔比例为辛酸乙酸=1:4，氮气作为载气。反应温度为28(TC。催化剂的比例在520%中选择5个比例进行反应，结果见表2。表2在相同的条件下不同催化剂的含量时辛酸反应的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施例4在反应完毕以后，用回收的催化剂在40(TC下活化，活化时间为6小时。在相同的条件下进行反应，结果辛酸的转化率大大降低，只有85%。于是重新进行了一项实验，向回收的催化剂中添加，制备好的催化剂。我们做了一组对比试验，结果见表3。表3在相同的反应条件下，添加不同比例新催化剂时辛酸反应的结果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求一种2-壬酮的制备方法，其特征在于在固定床流动型反应器的中下部的催化剂固定床上放置催化剂，反应器内的上部空间的惰性填料固定床中填充惰性填料，加热反应器并控制催化剂固定床的温度在250℃～350℃之间；将反应液从反应器上部泵入反应器中，在惰性气体作为载气的条件下，反应液首先流经惰性填料固定床预热升温气化，气化后的反应液流经催化剂固定床进行反应，控制流速在30ml/min的条件下，流出催化剂固定床的反应液经过冷却后接收，然后经过蒸馏得到2-壬酮的纯品。2.根据权利要求1所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述惰性填料为石英砂或玻璃珠中的一种，或者是其的混合物。3.根据权利要求1所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述作为载气的惰性气体为氮气或氩气中的一种。4.根据权利要求1所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述催化剂是由分子筛作为载体与按氧化剂320Wt^的活性金属组成，其具体步骤如下首先配制温度在8(TC条件下的活性金属的盐溶液，然后加入碾细的分子筛，充分搅拌后升温蒸干水分制得催化剂母液，最后将所得的催化剂母液在3S(TC48(TC的条件下进行48小时的活化，制得催化剂。5.根据权利要求4所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述分子筛为硅铝分子筛、磷铝分子筛或介孔分子筛中的一种。6.根据权利要求4所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述分子筛为介孔分子筛。7.根据权利要求6所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述介孔分子筛为硅系介孔分子筛。8.根据权利要求4所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述活性金属为碱金属、碱土金属、澜系金属、IB、IIB、VIIB的有机盐、无机盐、氧化物或氢氧化物中的一种或者多种的组合。9.根据权利要求8所述2-壬酮的制备方法，其特征在于所述活性金属为锂、钠、钾、铷、铍、镁、钙、锰或澜系金属。全文摘要本发明公开了一种2-壬酮的制备方法，所述方法步骤如下在固定床流动型反应器的中下部的催化剂固定床上放置催化剂，反应器内的上部空间的惰性填料固定床中填充惰性填料，加热反应器并控制催化剂固定床的温度在250℃～350℃之间；将反应液从反应器上部泵入反应器中，在惰性气体作为载气的条件下，反应液首先流经惰性填料固定床预热升温气化，气化后的反应液流经催化剂固定床进行反应，控制流速在30ml/min的条件下，流出催化剂固定床的反应液经过冷却后接收，然后经过蒸馏得到2-壬酮的纯品。本发明不但原料天然无毒，而且制备方法简单，大大提高了2-壬酮的收率。它是一种反应高效，操作简易，后处理简单，催化剂环保安全、无环境污染的绿色工艺。文档编号C07C49/04GK101792379SQ201019087040公开日2010年8月4日申请日期2010年3月1日优先权日2010年3月1日发明者尹昌树申请人:四川省申联生物科技有限责任公司