本发明属于有机合成,具体涉及一种格尔伯特醇的制备方法。
背景技术:
1、格尔伯特醇(guerbet alcohol)是一类具有高度支链结构的醇类化合物,广泛应用于化妆品、润滑油等领域。格尔伯特醇的通常制备机理为伯醇经过催化脱氢、缩合、分子内脱水得到带有支链结构的醇。目前工业制备格尔伯特醇的方法通常是在碱性环境中使用金属催化剂使得醇脱氢生成醛聚合再加氢制得格尔伯特醇。然而,目前的金属催化剂还存在着催化效率较低、稳定性较低、寿命短的问题。
2、因此,提出一种格尔伯特醇的制备方法,使得催化效率、催化剂稳定性与寿命得到提升。
技术实现思路
1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种格尔伯特醇的制备方法;使得催化效率、催化剂稳定性与寿命得到提升。
2、本发明的发明构思为:通过选择介孔碳球负载镍催化剂催化伯醇生成格尔伯特醇能够使得催化效率、催化剂稳定性与寿命得到提升,而且反应后多聚产物含量低。
3、本发明的第一方面提供一种格尔伯特醇的制备方法。
4、具体的,一种格尔伯特醇的制备方法,所述制备方法包括伯醇在介孔碳球负载镍催化剂、无机强碱与惰性气体的条件下反应制得所述格尔伯特醇;
5、所述介孔碳球负载镍催化剂的制备步骤包括:通过模板法所制得的空心酚醛树脂球经碳化、氧化、负载金属镍制得所述介孔碳球负载镍催化剂。
6、优选的,所述伯醇的投料量大于等于100kg,小于等于10吨;进一步优选的,所述伯醇的投料量大于等于800kg,小于等于2吨。
7、相对于现有技术,该第一方面提供的一种格尔伯特醇的制备方法的有益效果如下:通过选择介孔碳球负载镍催化剂使得催化效率、催化剂稳定性与寿命得到提升,而且反应后多聚产物含量低。
8、优选的,所述伯醇包括脂肪伯醇;进一步优选的,所述伯醇包括碳数为c6-c12的直链或者支链脂肪伯醇。
9、优选的,所述空心酚醛树脂球的制备步骤包括:
10、(1)以质量份计,包括间苯二酚0.9-1.1份、糠醛1-1.3份、氯化氢乙醇溶液0.005-0.015份在氮气条件下低温搅拌混合20-60min后,再添加乌洛托品0.15-0.20份、嵌段共聚物模板剂0.05-0.15份搅拌混合1-3h,制得前驱体溶液;
11、(2)所述前驱体溶液中加入晶型蜡0.01-0.03份、加入乳化剂0.01-0.03份,氮气条件下加热搅拌,制得预聚体;
12、(3)所述预聚体在氮气条件下加热搅拌使乙醇挥发,抽滤、洗涤、干燥后制得酚醛树脂球;
13、(4)将所述酚醛树脂球加入硫酸溶液回流搅拌除去所述嵌段共聚物模板剂,洗涤、干燥,制得所述空心酚醛树脂球。
14、优选的,所述步骤(1)中,所述低温为-5至15℃;进一步优选的,所述低温为0至10℃。
15、优选的,所述步骤(1)中,所述嵌段共聚物模板剂为pluronic f127。
16、优选的,所述步骤(1)中,所述氯化氢乙醇溶液的氯化氢含量为20wt%-40wt%;进一步优选的,所述氯化氢乙醇溶液的氯化氢含量为25wt%-35wt%。
17、优选的,所述步骤(2)中,所述乳化剂包括span-80(司盘80)。
18、优选的,所述步骤(2)中,所述加热搅拌的温度为50-70℃,所述加热搅拌的时间为2-3h。
19、优选的,所述步骤(3)中,所述加热搅拌的温度为100-130℃。
20、优选的,所述步骤(4)中,所述硫酸溶液的硫酸含量为20-30wt%。
21、优选的,所述步骤(4)中,所述回流搅拌的温度为90-120℃,所述回流搅拌的时间为20-30h。
22、优选的,所述碳化的步骤包括所述在惰性气体的条件下800-900℃煅烧1-2h,制得介孔碳球。
23、优选的,所述氧化的步骤包括以1所述介孔碳球与3-4ml69-70wt%浓硝酸溶液在高压反应釜内以110-130℃反应4-5h,冷却、洗涤、干燥。
24、优选的,所述负载金属镍步骤包括:
25、(i)所述氧化后的所述介孔碳球与0.4-0.5g/ml乙酸镍水溶液超声浸泡3-5h,110-130℃旋转蒸发干燥,制得中间体;
26、(ii)将所述中间体在氢气条件下450-550℃还原煅烧5-7h制得所述介孔碳球负载镍催化剂。
27、优选的,所述步骤(i)中,每所8-12g述所述氧化后的所述介孔碳球需要乙酸镍水溶液的加入量35-45ml。
28、需要说明的是,所述介孔碳球与乙酸镍水溶液的加入量可以根据生产需要等比例扩大。
29、优选的,所述介孔碳球负载镍催化剂直径为200-2000μm、介孔孔径为40 nm至50nm。
30、优选的,所述惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种;进一步优选的,所述惰性气体为氮气。
31、优选的,所述伯醇与所述介孔碳球负载镍催化剂的质量比为1: 0.001-0.01。
32、优选的,所述伯醇与所述无机强碱的质量比为1: 0.005-0.05。
33、优选的,所述无机强碱包括氢氧化钾、氢氧化钠中的至少一种;进一步优选的,所述无机强碱为氢氧化钾。
34、相对于现有技术,本发明的有益效果如下:
35、通过选择介孔碳球负载镍催化剂催化伯醇生成格尔伯特醇能够使得催化效率、催化剂稳定性与寿命得到提升,而且反应后多聚产物含量低(小于1%)。
1.一种格尔伯特醇的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括伯醇在介孔碳球负载镍催化剂、无机强碱与惰性气体的条件下反应制得所述格尔伯特醇;
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述伯醇包括碳数为c6-c12的直链或者支链脂肪伯醇。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述空心酚醛树脂球的制备步骤包括:
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述嵌段共聚物模板剂为pluronic f127。
5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述乳化剂包括span-80。
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述碳化的步骤包括所述空心酚醛树脂球在惰性气体的条件下800-900℃煅烧1-2h,制得介孔碳球。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述氧化的步骤包括以1所述空心酚醛树脂球与3-4ml69-70wt%浓硝酸溶液在高压反应釜内以110-130℃反应4-5h,冷却、洗涤、干燥,制得介孔碳球。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述负载金属镍步骤包括:
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述伯醇与所述介孔碳球负载镍催化剂的质量比为1:0.001-0.01。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述伯醇与所述无机强碱的质量比为1:0.005-0.05。