本发明属于有机化合物合成领域，具体涉及一种催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬酮的工艺方法。
背景技术：
支链酮是一种重要的化工原料，广泛应用于有机合成领域。特别地，支链酮由于其特殊的物理化学性质，在日用化工上的应用特别受重视。支链酮与直链酮相比较，在碳数相同下，气味小，对人体几乎无刺激性，凝固点较低，流动性、润湿性、渗透性都很优越。2,6,8-三甲基-4-壬酮作为一种支链酮是生产表面活性剂的主要原料，受到了工业上的广泛重视。
通常酮主要经二级醇的氧化、不饱和酮的氢化、羧酸的脱羧以及非终端炔烃的水合作用来制备。大多数的反应共同之处是，它们所用的起始原料是较贵的化合物并且常常要在严格的反应条件下和/或经过必须的烦杂的产品分离步骤来制备。因此，制备酮的一个很大的改进是采用相当便宜或比较容易得到的原料或起始原料。
目前，关于经酮自身缩合的一步法制备复杂酮罕见报道。究其原因，是由于长链脂肪族酮(如甲基异丁基酮等)位阻比较大，反应活性很低，同时缩合反应和加氢反应的选择性控制也较难。
技术实现要素：
本发明提供了一种催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬酮的工艺方法，该方法具有催化剂制备简单，反应原料来源方便，反应条件温和，产物收率高、副产物少，绿色环保等特点，反应机理如下：
即使用ni-m/al2o3为催化剂，在反应压力为1～5mpa，反应温度为100～150℃下，催化反应3～8h，
催化剂ni-m/al2o3中，m代表ce、la、na、k、cs中的一种，m的含量为1～5wt％，ni含量为5～25wt％，
催化剂ni-m/al2o3采用浸渍法制备，具体工艺步骤如下：
(1)将γ-al2o3在500℃下焙烧4h；
(2)将镍的可溶性盐配制成浸渍液，等体积浸渍于经过步骤(1)处理的γ-al2o3上，在恒温110℃下干燥至恒重后，再浸渍m的可溶性盐溶液，然后经过干燥、焙烧和还原制得ni-m/al2o3催化剂，
镍的可溶性盐或m的可溶性盐为硝酸盐、碳酸盐、氯化物中的一种。
本专利的有益效果在于：采用ni-m/al2o3催化剂，甲基异丁基酮转化率最高可达50％，同时2,6,8-三甲基-4-壬酮选择性也高达90％，反应产物中以2,6,8-三甲基-4-壬酮为主；催化剂中加入了碱金属或稀土金属为助剂，不仅可有效促进甲基异丁基酮的有效缩合，同时可改变载体的酸碱调配。
附图说明
图1为实施例5合成的产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的气质谱图。
具体实施方式
实施例1
(1)将γ-al2o3在500℃下焙烧4h；
(2)将2.4897g的ni(no3)2·6h2o溶于30g蒸馏水中得到浸渍液，将10g经过步骤(1)处理的γ-al2o3加入该浸渍液中并充分分散，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重；将0.3099g的ce(no3)3·6h2o溶于30g蒸馏水中，再加入上述处理后的γ-al2o3，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重，500℃焙烧4h，得到催化剂前躯体；将制成的催化剂前驱体在常压下氢气气氛中活化，温度400℃，时间2h，制得ni-ce/al2o3催化剂。
催化反应在间歇反应器中进行，以100g甲基异丁基酮为原料，加入5g实施例1制备的催化剂，于氢气压力1mpa、反应温度100℃、搅拌速度800r/min的条件下反应时间8h，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为36.15％，选择性为88.27％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为31.91％。
实施例2
(1)将γ-al2o3在500℃下焙烧4h；
(2)将5.5052g的ni(no3)2·6h2o溶于30g蒸馏水中得到浸渍液，将10g经过步骤(1)处理的γ-al2o3加入该浸渍液中并充分分散，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重；将0.6234g的la(no3)3·6h2o溶于30g蒸馏水中，再加入上述处理后的γ-al2o3，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重，500℃焙烧4h，得到催化剂前躯体；将制成的催化剂前驱体在常压下氢气气氛中活化，温度400℃，时间2h，制得ni-la/al2o3催化剂。
催化反应在间歇反应器中进行，以100g甲基异丁基酮为原料，加入10g实施例2制备的催化剂，于氢气压力2mpa、反应温度110℃、搅拌速度800r/min的条件下反应时间7h，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为39.52％，选择性为92.39％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为36.51％。
实施例3
(1)将γ-al2o3在500℃下焙烧4h；
(2)将8.7202g的ni(no3)2·6h2o溶于30g蒸馏水中得到浸渍液，将10g经过步骤(1)处理的γ-al2o3加入该浸渍液中并充分分散，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重；将1.1087g的nano3溶于30g蒸馏水中，再加入上述处理后的γ-al2o3，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重，500℃焙烧4h，得到催化剂前躯体；将制成的催化剂前驱体在常压下氢气气氛中活化，温度400℃，时间2h，制得ni-na/al2o3催化剂。
催化反应在间歇反应器中进行，以100g甲基异丁基酮为原料，加入15g实施例3制备的催化剂，于氢气压力3mpa、反应温度140℃、搅拌速度800r/min的条件下反应时间6h，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为40.17％，选择性为91.21％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为36.64％。
实施例4
(1)将γ-al2o3在500℃下焙烧4h；
(2)将16.5139g的ni(no3)2·6h2o溶于30g蒸馏水中得到浸渍液，将10g经过步骤(1)处理的γ-al2o3加入该浸渍液中并充分分散，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重；将1.0342g的kno3溶于30g蒸馏水中，再加入上述处理后的γ-al2o3，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重，500℃焙烧4h，得到催化剂前躯体；将制成的催化剂前驱体在常压下氢气气氛中活化，温度400℃，时间2h，制得ni-k/al2o3催化剂。
催化反应在间歇反应器中进行，以100g甲基异丁基酮为原料，加入25g实施例4制备的催化剂，于氢气压力5mpa、反应温度150℃、搅拌速度800r/min的条件下反应时间3h，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为49.45％，选择性为87.12％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为43.08％。
实施例5
(1)将γ-al2o3在500℃下焙烧4h；
(2)将8.7202g的ni(no3)2·6h2o溶于30g蒸馏水中得到浸渍液，将10g经过步骤(1)处理的γ-al2o3加入该浸渍液中并充分分散，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重；将0.6334g的cscl溶于30g蒸馏水中，再加入上述处理后的γ-al2o3，浸渍12h后，在恒温110℃下干燥至恒重，500℃焙烧4h，得到催化剂前躯体；将制成的催化剂前驱体在常压下氢气气氛中活化，温度400℃，时间2h，制得ni-cs/al2o3催化剂，ni含量为15wt％，cs含量为5wt％。
催化反应在间歇反应器中进行，以100g甲基异丁基酮为原料，加入20g实施例5制备的催化剂，于氢气压力3mpa、反应温度150℃、搅拌速度800r/min的条件下反应时间7h，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为50.05％，选择性为90.12％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为45.11％。
对比实施例1
在实施例5中，将镍盐替换为钯盐，制备pd含量为15wt％、cs含量为5wt％的pd-cs/al2o3催化剂；
以100g甲基异丁基酮为原料，加入20g对比实施例1制备的催化剂，通过将氢气压力、反应温度、搅拌速度、反应时间调整到目标产物收率最理想的状态，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为39.28％，选择性为72.13％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为28.33％。
对比实施例2
在实施例5中，将镍盐替换为铂盐，制备pt含量为15wt％、cs含量为5wt％的pt-cs/al2o3催化剂；
以100g甲基异丁基酮为原料，加入20g对比实施例2制备的催化剂，通过将氢气压力、反应温度、搅拌速度、反应时间调整到目标产物收率最理想的状态，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为58.07％，选择性为31.58％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为18.33％。
对比实施例3
在实施例5中，将cs盐替换为mn盐，制备ni含量为15wt％、mn含量为5wt％的ni-mn/al2o3催化剂；
以100g甲基异丁基酮为原料，加入20g对比实施例3制备的催化剂，通过将氢气压力、反应温度、搅拌速度、反应时间调整到目标产物收率最理想的状态，采用气相色谱检测产物组成，原料甲基异丁基酮的转化率为25.50％，选择性为40.23％，产物2,6,8-三甲基-4-壬酮的收率为10.26％。
对比实施例4
以等摩尔的丙酮(58.08g、1mol)为原料，加入20g实施例5制备的催化剂，通过将氢气压力、反应温度、搅拌速度、反应时间调整到目标产物收率最理想的状态，采用气相色谱检测产物组成，原料丙酮的转化率为62.58％，选择性为46.73％，产物4-甲基-2-戊酮的收率为29.24％。
对比实施例5
以等摩尔的丙酮(58.08g、1mol)为原料，加入20g对比实施例1所制备的催化剂pd-cs/al2o3，通过将氢气压力、反应温度、搅拌速度、反应时间调整到目标产物收率最理想的状态，采用气相色谱检测产物组成，原料丙酮的转化率为30.26％，选择性为92.15％，产物4-甲基-2-戊酮的收率为27.88％。