本发明涉及一种由二苯甲酮催化加氢合成二苯甲醇的方法。(二)
背景技术：
：二苯甲醇又称α-苯基苯甲醇，是一种重要的有机中间体，主要用于合成苯海拉明(抗组胺药)、茶苯海明(抗组胺药，乘晕宁)、赛克利嗪(抗组胺药)、二苯拉林(抗组胺药)、苯甲托品(抗胆碱药)、莫达非尼(抗抑郁药)、桂利嗪(血管扩张药)、阿屈非尼(中枢神经兴奋药)等药物的合成。二苯甲醇的合成主要是通过二苯甲酮的还原得到。二苯甲醇最早的生产工艺是锌粉还原，然后发展为铝粉还原，此两种方法三废多、产能少、品质差、能耗大。现生产工艺主要为硼氢化钠还原法，此工艺虽然相对能耗低、产品质量好，但依然存在较多的废水、废渣等排放。催化加氢工艺是一种绿色合成工艺，但对于二苯甲酮加氢合成二苯甲醇时，往往容易发生过度加氢生成二苯甲烷，催化加氢合成二苯甲醇工艺一直在工业上无法实现。因此，探寻一种高活性、高选择性催化加氢合成二苯甲醇的方法是非常有意义的。(三)技术实现要素：本发明的目的在于提供一种由二苯甲酮催化加氢合成二苯甲醇的方法，以提高二苯甲酮的转化率和二苯甲醇的选择性。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种由二苯甲酮催化加氢合成二苯甲醇的方法，所述方法为：所述方法采用负载型多组分催化剂并在反应体系中加入保护剂；所述的负载型多组分催化剂为pd-cu-sn/c，其载体为活性炭，活性组分为pd，助剂为cu和sn，其中pd的负载量为1～10wt％，cu的负载量为1～5wt％，sn的负载量为1～5wt％；所述的保护剂为醋酸钠。进一步，所述的方法按照如下步骤实施：在反应釜中，加入二苯甲酮、有机溶剂、保护剂和负载型多组分催化剂，通入氢气，在0.2～5.0mpa、40～120℃(优选为50～100℃)的条件下反应1～10h；将得到的反应液过滤除去负载型多组分催化剂，滤液经蒸馏或精馏后即得二苯甲醇；所述的保护剂的加入量以二苯甲酮的质量计为0.001～0.005g/g。更进一步，所述的有机溶剂为甲醇或乙醇。所述有机溶剂的加入量以二苯甲酮的质量计为0.5～3.0ml/g。更进一步，加氢反应温度优选50-100℃。更进一步，所述负载型多组分催化剂的用量以二苯甲酮质量计为0.005～0.05g/g，优选为0.005～0.01g/g。更进一步，所述pd-cu-sn/c催化剂通过如下方法制备：以活性炭为载体，加去离子水配制成25～100℃下浓度为4～40wt％浆液，按金属负载量分别缓慢滴加可溶性含钯化合物的溶液、可溶性含铜化合物的溶液和可溶性含锡化合物的溶液，充分搅拌均匀；浸渍0.5～10h后，添加碱性溶液调节溶液ph值至7.5～10.0，继续搅拌0.5～5h后将温度降至室温，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性；再将滤饼于20～95℃下用去离子水配置成浆液，滴加液相还原剂，搅拌0.5-4h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于70～120℃下真空干燥，即得所述的pd-cu-sn/c催化剂。再更进一步，所述的可溶性含钯化合物为h2pdcl4、k2pdcl4或na2pdcl4。再更进一步，所述的可溶性含铜化合物为cucl2或cu(no3)2。再更进一步，所述的可溶性含锡化合物为sncl2或sncl4。再更进一步，所述的活性炭粒度为100～1000目，比表面积为800～2000m2/g，灰分含量≤5.0wt％。再更进一步，所述的碱性溶液为naoh或koh的水溶液或者氨水。所述碱性溶液的质量分数为2～20wt％。再更进一步，所述的液相还原剂为水合肼、甲酸、甲醛或甲酸钠。再更进一步，所述的液相还原剂与含钯化合物的物质的量之比为10～200：1。再更进一步，真空干燥时间为1-10h。本发明与现有技术相比，具有以下优点：1)本发明制备的pd-cu-sn/c催化剂，利用cu和sn对pd的修饰，减少了促使二苯甲醇氢解的活性位点，可显著抑制二苯甲醇氢解生成二苯甲烷的副反应，有利于提高二苯甲醇的选择性；同时，通过pd、cu、sn三种金属间的协同作用可进一步提高催化剂的加氢活性。2)本发明所述的加氢合成二苯甲醇的方法中添加了少量醋酸钠作为保护剂，可进一步保障二苯甲醇避免过度加氢，有利于获得高收率的二苯甲醇，而且醋酸钠在后续的精馏或蒸馏环节，可以很容易的与二苯甲醇分离。(四)具体实施方式以下以具体实施例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：实施例一称取10g活性炭，粒度为1000目、比表面积为1500m2/g、灰分含量为3.5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度25℃的浆液，缓慢滴加10ml的h2pdcl4溶液(pd含量为0.05g/ml)、10ml的cu(no3)2溶液(cu含量为0.03g/ml)、10ml的sncl4溶液(sn含量为0.03g/ml)，搅拌0.5h；用10wt％的koh溶液调节溶液ph值至8，继续搅拌0.5h后将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于80℃下配置成80ml浆液，滴加0.9g的85wt％水合肼溶液，搅拌2.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于100℃下真空干燥2h，即得5％pd-3％cu-3％sn/c催化剂。实施例二称取10g活性炭，粒度为800目、比表面积为800m2/g、灰分含量为1.2wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度100℃的浆液，缓慢滴加10ml的na2pdcl4溶液(pd含量为0.01g/ml)、10ml的cu(no3)2溶液(cu含量为0.01g/ml)、10ml的sncl2溶液(sn含量为0.01g/ml)，搅拌2h；用10wt％的naoh溶液调节溶液ph值至8.5，继续搅拌2.5h后将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性；再将滤饼于100℃下配置成50ml浆液，滴加14g的40wt％甲醛，搅拌0.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于90℃下真空干燥1h，即得1％pd-1％cu-1％sn/c催化剂。实施例三称取10g活性炭，粒度为100目、比表面积为2000m2/g、灰分含量为3.0wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度40℃的浆液，缓慢滴加4ml的h2pdcl4溶液(pd含量为0.2g/ml)、4ml的cucl2溶液(pd含量为0.1g/ml)、4ml的sncl4溶液(pd含量为0.1g/ml)，搅拌10h；用10wt％的氨水调节溶液ph值至9，继续搅拌3h后将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于20℃下配置成100ml浆液，滴加30g的30wt％甲酸，搅拌50h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于80℃下真空干燥10h，即得8％pd-4％cu-4％sn/c催化剂。实施例四称取10g活性炭，粒度为200目、比表面积为1800m2/g、灰分含量为5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度90℃的浆液，缓慢滴加10ml的k2pdcl4溶液(pd含量为0.03g/ml)、10ml的cucl2溶液(cu含量为0.02g/ml)、10ml的sncl2溶液(sn含量为0.01g/ml)，搅拌1h；用10wt％的koh溶液调节溶液ph值至9.5，继续搅拌1h后将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于70℃下配置成60ml浆液，滴加15g的20wt％甲酸钠，搅拌4h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于100℃下真空干燥4h，即得3％pd-2％cu-1％sn/c催化剂。实施例五称取10g活性炭，粒度为600目、比表面积为1300m2/g、灰分含量为0.5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度70℃的浆液，缓慢滴加10ml的na2pdcl4溶液(pd含量为0.06g/ml)、10ml的cu(no3)2溶液(cu含量为0.02g/ml)、10ml的sncl4溶液(sn含量为0.04g/ml)，搅拌2h；用10wt％的naoh溶液调节溶液ph值至8.5，继续搅拌4h后将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于90℃下配置成150ml浆液，滴加3g的85wt％的水合肼(77.8mmol)，搅拌4h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于110℃下真空干燥4h，即得6％pd-2％cu-4％sn/c催化剂。实施例六称取10g活性炭，粒度为400目、比表面积为1500m2/g、灰分含量为2.5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度70℃的浆液，缓慢滴加10ml的h2pdcl4溶液(pd含量为0.07g/ml)、5ml的cucl2溶液(cu含量为0.06g/ml)、10ml的sncl2溶液(sn含量为0.02g/ml)，搅拌2h；用10wt％的naoh溶液调节溶液ph值至8.5，继续搅拌2h后将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于50℃下配置成200ml浆液，滴加3g的85wt％的水合肼(77.8mmol)，搅拌4h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于110℃下真空干燥6h，即得7％pd-3％cu-2％sn/c催化剂。实施例七至十二实施例七至十二考察了实施例一至六制备的不同pd-cu-sn/c催化剂在催化加氢制备二苯甲醇反应中的应用。在500ml不锈钢反应釜中，加入100g二苯甲酮、180ml甲醇、0.2g醋酸钠、1.0g上述制备的pd-cu-sn/c催化剂，关闭反应釜，用氮气置换反应釜内的空气三次，再用氢气置换三次；将温度升至75℃、氢压为1.2mpa，开始搅拌，搅拌速率900r/min，反应2h；停止反应，待温度降至室温后，取出反应液，过滤除去催化剂，滤液用液相色谱分析。实验结果如表1所示。表1不同pd-cu-sn/c的催化加氢性能实施例催化剂转化率(wt％)选择性(wt％)7实施例一10097.58实施例二10096.49实施例三10097.110实施例四10098.011实施例五10096.912实施例六10097.3实施例十三至十七实施例十三至十七考察了pd-cu-sn/c催化剂在不同加氢反应条件下制备二苯甲醇的反应性能。在500ml不锈钢反应釜中，加入100g二苯甲醇、150ml乙醇、0.5g实施例四制备的催化剂，关闭反应釜，用氮气置换反应釜内的空气三次，再用氢气置换三次；将温度和氢压升至反应所需范围后，开始搅拌，搅拌速率900r/min，反应3h；停止反应，待温度降至室温后，取出反应液，过滤除去催化剂，滤液用液相色谱分析。实验结果如表2所示。表2氮掺杂介孔碳负载钯催化剂在不同加氢反应条件下的催化性能实施例反应条件转化率(wt％)选择性(wt％)130.4g醋酸钠、45℃、3mpa10098.6140.3g醋酸钠、90℃、1.4mpa10097.3150.2g醋酸钠、70℃、0.5mpa10096.8160.1g醋酸钠、110℃、0.2mpa10096.5170.4g醋酸钠、80℃、4mpa10097.1对比例一对比例一考察了pd/c在催化加氢制备二苯甲醇中的反应性能。称取10g活性炭，粒度为1000目、比表面积为1500m2/g、0.2g醋酸钠、灰分含量为3.5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度25℃的浆液，缓慢滴加10ml的h2pdcl4溶液(pd含量为0.05g/ml)，搅拌0.5h；用10wt％的koh溶液调节溶液ph值至8，并将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于80℃下配置成80ml浆液，滴加0.9g的85wt％水合肼溶液，搅拌2.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于100℃下真空干燥2h，即得5％pd/c催化剂。在500ml不锈钢反应釜中，加入100g二苯甲酮、180ml甲醇、1.0g上述制备的pd-cu-sn/c催化剂，关闭反应釜，用氮气置换反应釜内的空气三次，再用氢气置换三次；将温度升至75℃、氢压为1.2mpa，开始搅拌，搅拌速率900r/min，反应2h；停止反应，待温度降至室温后，取出反应液，过滤除去催化剂，滤液用液相色谱分析。实验结果为转化率99.2wt％、选择性58.2wt％。对比例二对比例二考察了pd-cu/c在催化加氢制备二苯甲醇中的反应性能。称取10g活性炭，粒度为1000目、比表面积为1500m2/g、灰分含量为3.5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度25℃的浆液，缓慢滴加10ml的h2pdcl4溶液(pd含量为0.05g/ml)、10ml的cu(no3)2溶液(cu含量为0.03g/ml)，搅拌0.5h；用10wt％的koh溶液调节溶液ph值至8，并将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于80℃下配置成80ml浆液，滴加0.9g的85wt％水合肼溶液，搅拌2.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于100℃下真空干燥2h，即得5％pd-3％cu/c催化剂。在500ml不锈钢反应釜中，加入100g二苯甲酮、180ml甲醇、0.2g醋酸钠、1.0g上述制备的pd-cu-sn/c催化剂，关闭反应釜，用氮气置换反应釜内的空气三次，再用氢气置换三次；将温度升至75℃、氢压为1.2mpa，开始搅拌，搅拌速率900r/min，反应2h；停止反应，待温度降至室温后，取出反应液，过滤除去催化剂，滤液用液相色谱分析。实验结果为转化率98.9wt％、选择性75.9wt％。对比例三对比例三考察了pd-sn/c在催化加氢制备二苯甲醇中的反应性能。称取10g活性炭，粒度为1000目、比表面积为1500m2/g、灰分含量为3.5wt％，将其于100ml去离子水中配制成温度25℃的浆液，缓慢滴加10ml的h2pdcl4溶液(pd含量为0.05g/ml)、10ml的sncl4溶液(sn含量为0.03g/ml)，搅拌0.5h；用10wt％的koh溶液调节溶液ph值至8，并将温度降至室温，过滤，滤渣用去离子水洗涤至中性得到滤饼；再将滤饼于80℃下配置成80ml浆液，滴加0.9g的85wt％水合肼溶液，搅拌2.5h，过滤，滤饼用去离子水洗涤至中性，于100℃下真空干燥2h，即得5％pd-3％sn/c催化剂。在500ml不锈钢反应釜中，加入100g二苯甲酮、180ml甲醇、0.2g醋酸钠、1.0g上述制备的pd-cu-sn/c催化剂，关闭反应釜，用氮气置换反应釜内的空气三次，再用氢气置换三次；将温度升至75℃、氢压为1.2mpa，开始搅拌，搅拌速率900r/min，反应2h；停止反应，待温度降至室温后，取出反应液，过滤除去催化剂，滤液用液相色谱分析。实验结果为转化率98.6wt％、选择性81.5wt％。对比例四对比例四考察了没有添加醋酸钠时pd-cu-sn/c在催化加氢制备二苯甲醇中的反应性能。在500ml不锈钢反应釜中，加入100g二苯甲酮、180ml甲醇、1.0g实施例一制备的pd-cu-sn/c催化剂，关闭反应釜，用氮气置换反应釜内的空气三次，再用氢气置换三次；将温度升至75℃、氢压为1.2mpa，开始搅拌，搅拌速率900r/min，反应2h；停止反应，待温度降至室温后，取出反应液，过滤除去催化剂，滤液用液相色谱分析。实验结果为转化率100wt％、选择性90.8wt％。当前第1页12