一种负载型催化剂及其在制备特丁基对苯二酚中的应用

文档序号:31607902发布日期:2022-09-21 11:48阅读:144来源:国知局

1.本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种负载型催化剂及其在制备特丁基对苯二酚中的应用。


背景技术:

2.特丁基对苯二酚(tbhq),又名叔丁基对苯二酚、叔丁基氢醌,是一种抗氧化剂。因其具有良好的抗氧化作用,目前广泛应用于油脂和含油脂食品工业中,增加食品在保质期内的稳定性,同时作为国家允许使用的安全高效食用油脂抗氧化剂,特丁基对苯二酚比乙氧基奎琳、bha等更具有抗氧化剂能力;还能有效抑制菌类微生物生长,与bht、bha联用可大幅提高抗氧化效果。除此之外,特丁基对苯二酚还可作为橡胶、塑料等抗氧化剂。2-特丁基对苯二酚作为一种精细化工产品,我国年需求量接近1000吨,并呈连年上升趋势,但因其生产成本居高不下,许多应用市场并未完全打开,目前大部分仍依赖进口。
3.在已公开公开制备tbhq的技术中,主要采用对苯二酚和叔丁醇为原材料,以酸为催化剂催化反应,得到的产物经多次分离重结晶,最后加以提纯得到产品特丁基对苯二酚。
4.gb761613公开一种在甲苯类溶剂中以硫酸或磷酸为催化剂制备tbhq的方法。wo9716402在水合金甲醇中用苯磺酸进行烷基化,虽然这些工艺较为成熟,但这些方法中使用的有机溶剂易对环境污染严重,工艺成本高,提纯时溶剂残留也是一个问题。
5.cn112479828a公开了一种tbhq的制备方法,以叔丁醇、对苯二酚为原料,以氨基磺酸为催化剂在甲苯或二甲苯溶剂中进行反应,反应结束加入乙醇并过滤得到粗产品,进一步提纯得到产品tbhq,然而,氨基磺酸受热分解放出氮、硫的氧化物,仍对环境有一定威胁。
6.cn102173981a公开了一种tbhq的合成方法,以对苯二酚为原料,以大孔磺酸树脂为催化剂在烃类和酮类溶剂组成的二元混合溶剂中进行反应,但该方法未对催化剂的循环使用的活性进行考察。
7.cn108929200a公开了一种以多磺酸离子液体为催化剂催化合成特丁基对苯二酚的方法,产物收率较高,该离子液体催化剂也可分离重复利用,但离子液体制备工艺繁琐,工艺成本较高。
8.目前,为应对国内外对特丁基对苯二酚需求量连年增长要求,但采用液体酸及其他催化体系的传统合成工艺因工艺成本高,产品质量差,高污染等问题将逐渐被淘汰。而专利cn109865521b公开的混合金属盐体系使得产物的分离纯化复杂,而且会伴随金属盐催化剂的损失。因此,开发一种高效率、成本低、副产物少和催化剂可重复利用的特丁基对苯二酚制备方法显得尤为重要。


技术实现要素:

9.针对现有技术中存在的问题和不足,本发明的目的在于提供一种负载型催化剂及其在制备特丁基对苯二酚中应用。
10.基于上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供一种负载型催化剂。进一步地,本发明还提供所述负载型催化剂在制备特丁基对苯二酚过程中的应用,应用过程中,以2-叔丁基苯酚为原料,加入所述负载型催化剂,大大提高反应后底物中特丁基对苯二酚的浓度及反应过程的选择性,通过使用本发明的负载型催化剂,反应后底物中特丁基对苯二酚的含量达到75wt%-90wt%,反应过程中的选择性达到71%-85%。
11.本发明第一方面提供了一种负载型催化剂,所述负载型催化剂包括载体和活性组分;其中,所述载体为分子筛或金属氧化物,所述活性组分为cu
+
、cu
2+
、ag
+
、fe
3+
、mg
2+
、cr
3+
、ni
2+
、zn
2+
、cd
2+
中的至少一种。
12.优选地,所述活性组分的负载量为0.1wt%-20wt%。
13.优选地,所述分子筛为zsm-5、beta、mcm-41中的至少一种;所述金属氧化物为al2o3、zro2、nb2o5中的至少一种。
14.本发明第二方面提供了上述第一方面所述的负载型催化剂在制备特丁基对苯二酚中的应用。
15.优选地,利用所述负载型催化剂制备特丁基对苯二酚的具体操作步骤为:将叔丁基苯酚、有机溶剂、氧化催化剂加入反应釜中,在氧气氛围下进行反应生成中间产物特丁基苯二醌;将所述特丁基苯二醌、有机溶剂、加氢催化剂加入加氢反应釜中,在氢气氛围下进行加氢反应,得到最终产物特丁基苯二酚;其中,所述氧化催化剂和加氢催化剂均为上述第一方面所述负载型催化剂,所述加氢催化剂的还原程度高于所述氧化催化剂。
16.优选地,所述氧化催化剂的制备方法为:采用浸渍法将活性组分负载到载体分子筛或金属氧化物上,焙烧后与5%氢气进行氧化还原反应0.5-2h,得到氧化催化剂。
17.优选地,所述加氢催化剂的制备方法为:采用浸渍法将活性组分负载到载体分子筛或金属氧化物上,焙烧后与氢气进行氧化还原反应2-6h,得到加氢催化剂。
18.更加优选地,所述浸渍法为等体积浸渍法。
19.优选地,所述氧化催化剂用量为叔丁基苯酚质量的1wt%

50wt%;所述加氢催化剂用量为为特丁基苯二醌质量的1wt%

50wt%。
20.更加优选地,所述叔丁基苯酚为2-叔丁基苯酚;所述有机溶剂为甲醇、乙腈、甲酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯或乙醚。
21.优选地,所述叔丁基苯酚和有机溶剂的质量比为1∶(3-10)。更加优选地,叔丁基苯酚与有机溶剂的质量比为1:(3-8);更加优选地,叔丁基苯酚与有机溶剂的质量比为1:(4-7);更加优选地,叔丁基苯酚与有机溶剂的质量比为1:(5-6);最优选地,叔丁基苯酚与有机溶剂的质量比为1:5.7。
22.优选地,所述反应釜内在氧气氛围下进行反应的具体步骤为:向密闭的反应釜内通入氧气,保持所述反应釜内压力为0.5-2mpa,搅拌条件下升温至30℃后反应3-12h。更加优选地,各种物料加入反应釜后的总体积,不超过所述反应釜内部容量的2/3。
23.更加优选地,通入氧气后,所述反应釜内部的压力控制在0.7-1.5mpa;更加优选地,通入氧气后,所述反应釜内部的压力控制在0.5mpa、0.8mpa或1mpa。
24.更加优选地,所述搅拌条件为磁力搅拌,所述反应的磁力搅拌的转速为500-1000r/min,搅拌时间与反应时间一致;更加优选地,所述反应的磁力搅拌的转速为700r/min、800r/min或900r/min。
25.更加优选地,所述在反应釜内边搅拌边反应的条件下保持6-10h;更加优选地,在边搅拌边反应的条件下保持8h。
26.更加优选地,所述反应釜内进行反应后还包括后处理步骤,所述后处理步骤具体为:反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用有机溶剂对所述第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液经过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂,再对剩余底料用水蒸汽进行气提后,得到中间产物特丁基对苯二醌;其中,所得第一滤饼回收后循环利用。更加优选地,所述洗涤时采用的有机溶剂为加入反应釜内反应的有机溶剂。
27.更加优选地,所述反应釜内进行反应后的后处理过程中,所述过滤使用砂芯漏斗进行抽滤,抽滤操作时的真空度为-0.1mpa;所述旋转蒸发仪的处理条件为30℃、真空度-0.1mpa下进行;对剩余底料加入去离子水,在150℃加热汽提。
28.更加优选地,所述中间产物特丁基对苯二醌收率为55%-90%。
29.更加优选地,所述第一滤饼可作为催化剂直接加入至反应体系循环使用。更加优选地,将第一滤饼作为催化剂使用时,必要情况下可补入适量氧化催化剂一同使用。
30.优选地,所述中间产物特丁基苯二醌加氢反应步骤具体为:将所述特丁基对苯二醌、有机溶剂、加氢催化剂加入加氢反应釜中,封闭加氢反应釜,抽真空后通入氢气,保持所述加氢反应釜中的压力为0.5-3mpa,搅拌条件下升温至80-110℃,进行加氢反应。
31.更加优选地,所述加氢催化剂为深度还原的负载型催化剂;所述加氢催化剂还原性高于所述氧化催化剂。
32.更加优选地,所述搅拌条件为磁力搅拌,所述加氢反应的磁力搅拌的转速为900r/min;所述加氢反应釜进行加氢反应升温的升温速率为10℃/min。
33.更加优选地,所述加氢反应釜内进行加氢反应后还包括后处理步骤,所述后处理步骤具体为:在所述加氢反应结束后,将所述加氢反应釜中的物料倒出,冷却至室温后过滤,得到第二滤饼;用有机溶剂对第二滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第二滤液;所述第二滤液经过降膜蒸发器处理,去除有机溶剂后得到特丁基对苯二酚的粗产物;其中,所述特丁基对苯二酚的含量为75wt%-90wt%。更加优选地,所述洗涤时采用的有机溶剂为加入加氢反应釜内反应的有机溶剂。
34.更加优选地,所述第二滤饼可作为加氢催化剂直接加入至反应体系循环使用;所述第二滤饼直接回收循环利用时,为防止催化剂失活,回收过程中加入甲醇对所述第二滤饼进行再生处理。
35.与现有技术相比,本发明的有益效果如下:(1)本发明采用负载型催化剂,通过分子筛或金属氧化物做载体分散催化剂活性组分于载体,经过不同处理步骤可以具备催化氧化及催化还原性能,是一种多功能催化剂。本技术负载型催化剂减少反应过程金属盐的损失量,使得金属盐的用量大大减少,进一步节省成本,结合反应过程各条件的控制及大量实验优化,使得整个反应过程获得了较高的目标产物特丁基对苯二酚(tbhq)收率,副反应也大大降低。同时,加氢反应使得粗产物中目标产物特丁基对苯二酚的含量可达75wt%-90wt%,并且控制副产物二特丁基对苯二酚含量在一个极低的水平,整个反应过程结束后,目标产物特丁基对苯二酚的选择性可达71%-85%。
36.(2)本发明采用负载型催化剂,无需在反应体系中直接添加金属盐,使得反应结束后催化剂的分离工艺更加简便,不需要分离金属盐,不会生成盐废料,在提高产品纯度的同时,降低了三废处理成本。
37.(3)本发明采用2-叔丁基苯酚为原料,与现有合成技术相比,大大降低了生产成本。
具体实施方式
38.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
39.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本技术。
40.实施例1本实施例提供一种氧化催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量(与分子筛质量相比),将cu(no3)2加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃、5%氢气氛中还原0.5h,将2价铜离子还原为1价亚铜离子,得到氧化催化剂。
41.本实施例提供一种加氢催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,取ni(no3)2加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃氢气氛中还原2h,得到加氢催化剂。
42.本实施例提供一种利用所述氧化催化剂和加氢催化剂制备特丁基对苯二酚的应用,应用过程包括以下步骤:(1)称取1.5g氧化催化剂加入反应釜中,并将原料2-叔丁基苯酚15g及有机溶剂甲醇85g也加入反应釜中,其中,所述原料与溶剂质量比为1:5.67;所述反应釜容量为200ml,物料加入后总体积不超过反应釜容量的2/3。
43.(2)将反应釜关闭,密封后,向所述反应釜内通入氧气,通氧3次置换釜内空气,并在第4次通过氧气使得釜内压力维持在1mpa,在磁力搅拌条件下,将所述反应釜升温至30℃,保持边搅拌边反应的状态8h。
44.(3)反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用甲醇对第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液通过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂甲醇,再对剩余底物用水蒸汽进行汽提后,得到中间产物特丁基对苯二醌,反应收率为75%。其中,所得第一滤饼进行回收后重复利用。
45.所述旋转蒸发仪条件为:在30℃,真空度-0.1mpa下进行蒸发处理。所述汽提条件为:待甲醇完全蒸发出去之后加入100ml去离子水,150℃下进行汽提。
46.(4)将所得中间产物特丁基对苯二醌15g与溶剂甲醇85g加入至加氢反应釜,加入加氢催化剂1.5g;将所述加氢反应釜关闭,密封后,先对所述加氢反应釜抽真空,然后再向所述加氢反应釜通入氢气,并控制釜内氢气压力在0.8mpa,在900r/min转速的磁力搅拌下,以10℃/min的程序升温速率将所述加氢反应釜升温至80℃,进行加氢反应3h。
加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍mcm-41分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃氢气氛中还原2h,得到加氢催化剂。
58.本实施例提供一种利用所述氧化催化剂和加氢催化剂制备特丁基对苯二酚的应用,应用过程包括以下步骤:(1)称取1.5g氧化催化剂加入反应釜中,并将原料2-叔丁基苯酚15g及有机溶剂甲醇85g也加入反应釜中,其中,所述原料与溶剂质量比为1:5.67;所述反应釜容量为200ml,物料加入后总体积不超过反应釜容量的2/3。
59.(2)将反应釜关闭,密封后,向所述反应釜内通入氧气,通氧3次置换釜内空气,并在第4次通过氧气使得釜内压力维持在1mpa,在磁力搅拌条件下,将所述反应釜升温至30℃,保持边搅拌边反应的状态8h。
60.(3)反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用甲醇对第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液通过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂,再对剩余底物用水蒸汽进行汽提后,得到中间产物特丁基对苯二醌,反应收率为79%。其中,所得第一滤饼进行回收后重复利用。
61.所述旋转蒸发仪条件为:在30℃,真空度-0.1mpa下进行蒸发处理。所述汽提条件为:待甲醇完全蒸发出去之后加入100ml去离子水,150℃下进行汽提。
62.(4)将所得中间产物特丁基对苯二醌15g与溶剂甲醇85g加入至加氢反应釜,加入加氢催化剂1.5g;将所述加氢反应釜关闭,密封后,先对所述加氢反应釜抽真空,然后再向所述加氢反应釜通入氢气,并控制釜内氢气压力在0.8mpa,在900r/min转速的磁力搅拌下,以10℃/min的程序升温速率将所述加氢反应釜升温至80℃,进行加氢反应3h。
63.(5)在所述加氢反应结束后,将所述加氢反应釜中的物料倒出,冷却至室温后过滤,得到第二滤饼;用有机溶剂对第二滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第二滤液;所述第二滤液经过降膜蒸发器处理,去除有机溶剂后得到特丁基对苯二酚,其中,所述特丁基对苯二酚的选择性为76%。
64.实施例4本实施例提供一种氧化催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,将cu(no3)2、cr(no3)3按质量比1∶1加入水中配制成溶质的物质的量浓度为1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃、5%氢气氛中还原0.5h,得到氧化催化剂。
65.本实施例提供一种加氢催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,取ni(no3)2加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃氢气氛中还原2h,得到加氢催化剂。
66.本实施例提供一种利用所述氧化催化剂和加氢催化剂制备特丁基对苯二酚的应用,应用过程包括以下步骤:(1)称取1.5g氧化催化剂加入反应釜中,并将原料2-叔丁基苯酚15g及有机溶剂甲醇85g也加入反应釜中,其中,所述原料与溶剂质量比为1:5.67;所述反应釜容量为200ml,物料加入后总体积不超过反应釜容量的2/3。
67.(2)将反应釜关闭,密封后,向所述反应釜内通入氧气,通氧3次置换釜内空气,并
在第4次通过氧气使得釜内压力维持在1mpa,在磁力搅拌条件下,将所述反应釜升温至30℃,保持边搅拌边反应的状态8h。
68.(3)反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用甲醇对第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液通过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂,再对剩余底物用水蒸汽进行汽提后,得到中间产物特丁基对苯二醌,反应收率为90%。其中,所得第一滤饼进行回收后重复利用。
69.所述旋转蒸发仪条件为:在30℃,真空度-0.1mpa下进行蒸发处理。所述汽提条件为:待甲醇完全蒸发出去之后加入100ml去离子水,150℃下进行汽提。
70.(4)将所得中间产物特丁基对苯二醌15g与溶剂甲醇85g加入至加氢反应釜,加入加氢催化剂1.5g;将所述加氢反应釜关闭,密封后,先对所述加氢反应釜抽真空,然后再向所述加氢反应釜通入氢气,并控制釜内氢气压力在0.8mpa,在900r/min转速的磁力搅拌下,以10℃/min的程序升温速率将所述加氢反应釜升温至80℃,进行加氢反应3h。
71.(5)在所述加氢反应结束后,将所述加氢反应釜中的物料倒出,冷却至室温后过滤,得到第二滤饼;用有机溶剂对第二滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第二滤液;所述第二滤液经过降膜蒸发器处理,去除有机溶剂后得到特丁基对苯二酚,其中,所述特丁基对苯二酚的选择性为85%。
72.实施例5本实施例提供一种氧化催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,将cu(no3)2、zn(no3)2按质量比1∶1加入水中配制成溶质的物质的量浓度为1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃、5%氢气氛中还原0.5h,得到氧化催化剂。
73.本实施例提供一种加氢催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,取ni(no3)2加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃氢气氛中还原2h,得到加氢催化剂。
74.本实施例提供一种利用所述氧化催化剂和加氢催化剂制备特丁基对苯二酚的应用,应用过程包括以下步骤:(1)称取1.5g氧化催化剂加入反应釜中,并将原料2-叔丁基苯酚15g及有机溶剂甲醇85g也加入反应釜中,其中,所述原料与溶剂质量比为1:5.67;所述反应釜容量为200ml,物料加入后总体积不超过反应釜容量的2/3。
75.(2)将反应釜关闭,密封后,向所述反应釜内通入氧气,通氧3次置换釜内空气,并在第4次通过氧气使得釜内压力维持在1mpa,在磁力搅拌条件下,将所述反应釜升温至30℃,保持边搅拌边反应的状态8h。
76.(3)反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用甲醇对第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液通过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂,再对剩余底物用水蒸汽进行汽提后,得到中间产物特丁基对苯二醌,反应收率为88%。其中,所得第一滤饼进行回收后重复利用。
77.所述旋转蒸发仪条件为:在30℃,真空度-0.1mpa下进行蒸发处理。所述汽提条件
为:待甲醇完全蒸发出去之后加入100ml去离子水,150℃下进行汽提。
78.(4)将所得中间产物特丁基对苯二醌15g与溶剂甲醇85g加入至加氢反应釜,加入加氢催化剂1.5g;将所述加氢反应釜关闭,密封后,先对所述加氢反应釜抽真空,然后再向所述加氢反应釜通入氢气,并控制釜内氢气压力在0.8mpa,在900r/min转速的磁力搅拌下,以10℃/min的程序升温速率将所述加氢反应釜升温至80℃,进行加氢反应3h。
79.(5)在所述加氢反应结束后,将所述加氢反应釜中的物料倒出,冷却至室温后过滤,得到第二滤饼;用有机溶剂对第二滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第二滤液;所述第二滤液经过降膜蒸发器处理,去除有机溶剂后得到特丁基对苯二酚,其中,所述特丁基对苯二酚的选择性为83%。
80.实施例6本实施例提供一种氧化催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,将cr(no3)3、zn(no3)2按质量比1∶1加入水中配制成溶质的物质的量浓度为1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃、5%氢气氛中还原0.5h,得到氧化催化剂。
81.本实施例提供一种加氢催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,取cu(no3)2加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃氢气氛中还原2h,得到加氢催化剂。
82.本实施例提供一种利用所述氧化催化剂和加氢催化剂制备特丁基对苯二酚的应用,应用过程包括以下步骤:(1)称取1.5g氧化催化剂加入反应釜中,并将原料2-叔丁基苯酚15g及有机溶剂甲醇85g也加入反应釜中,其中,所述原料与溶剂质量比为1:5.67;所述反应釜容量为200ml,物料加入后总体积不超过反应釜容量的2/3。
83.(2)将反应釜关闭,密封后,向所述反应釜内通入氧气,通氧3次置换釜内空气,并在第4次通过氧气使得釜内压力维持在1mpa,在磁力搅拌条件下,将所述反应釜升温至30℃,保持边搅拌边反应的状态8h。
84.(3)反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用甲醇对第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液通过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂,再对剩余底物用水蒸汽进行汽提后,得到中间产物特丁基对苯二醌,反应收率为56%。其中,所得第一滤饼进行回收后重复利用。
85.所述旋转蒸发仪条件为:在30℃,真空度-0.1mpa下进行蒸发处理。所述汽提条件为:待甲醇完全蒸发出去之后加入100ml去离子水,150℃下进行汽提。
86.(4)将所得中间产物特丁基对苯二醌15g与溶剂甲醇85g加入至加氢反应釜,加入加氢催化剂1.5g;将所述加氢反应釜关闭,密封后,先对所述加氢反应釜抽真空,然后再向所述加氢反应釜通入氢气,并控制釜内氢气压力在0.8mpa,在900r/min转速的磁力搅拌下,以10℃/min的程序升温速率将所述加氢反应釜升温至80℃,进行加氢反应3h。
87.(5)在所述加氢反应结束后,将所述加氢反应釜中的物料倒出,冷却至室温后过滤,得到第二滤饼;用有机溶剂对第二滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第二滤液;所述第二滤液经过降膜蒸发器处理,去除有机溶剂后得到特丁基对苯二酚,其
中,所述特丁基对苯二酚的选择性为51%。
88.实施例7本实施例提供一种氧化催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,将cr(no3)2、cd(no3)2按质量比1∶1加入水中配制成溶质的物质的量浓度为1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃、5%氢气氛中还原0.5h,得到氧化催化剂。
89.本实施例提供一种加氢催化剂,其制备步骤具体为:按5wt%的负载量,取cu(no3)2加入水中配制成1mol/l的溶液,浸渍zsm-5分子筛,加热去除水分,550℃下焙烧4h,然后在400℃氢气氛中还原2h,得到加氢催化剂。
90.本实施例提供一种利用所述氧化催化剂和加氢催化剂制备特丁基对苯二酚的应用,应用过程包括以下步骤:(1)称取1.5g氧化催化剂加入反应釜中,并将原料2-叔丁基苯酚15g及有机溶剂甲醇85g也加入反应釜中,其中,所述原料与溶剂质量比为1:5.67;所述反应釜容量为200ml,物料加入后总体积不超过反应釜容量的2/3。
91.(2)将反应釜关闭,密封后,向所述反应釜内通入氧气,通氧3次置换釜内空气,并在第4次通过氧气使得釜内压力维持在1mpa,在磁力搅拌条件下,将所述反应釜升温至30℃,保持边搅拌边反应的状态8h。
92.(3)反应结束后,停止搅拌,将反应釜内的物料倒出,冷却至室温后形成悬浊液,将所述悬浊液进行过滤,得到第一滤饼;用甲醇对第一滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第一滤液;所得第一滤液通过旋转蒸发仪处理,去除有机溶剂,再对剩余底物用水蒸汽进行汽提后,得到中间产物特丁基对苯二醌,反应收率为61%。其中,所得第一滤饼进行回收后重复利用。
93.所述旋转蒸发仪条件为:在30℃,真空度-0.1mpa下进行蒸发处理。所述汽提条件为:待甲醇完全蒸发出去之后加入100ml去离子水,150℃下进行汽提。
94.(4)将所得中间产物特丁基对苯二醌15g与溶剂甲醇85g加入至加氢反应釜,加入加氢催化剂1.5g;将所述加氢反应釜关闭,密封后,先对所述加氢反应釜抽真空,然后再向所述加氢反应釜通入氢气,并控制釜内氢气压力在0.8mpa,在900r/min转速的磁力搅拌下,以10℃/min的程序升温速率将所述加氢反应釜升温至80℃,进行加氢反应3h。
95.(5)在所述加氢反应结束后,将所述加氢反应釜中的物料倒出,冷却至室温后过滤,得到第二滤饼;用有机溶剂对第二滤饼进行至少3次洗涤,收集全部抽滤过程所得滤液为第二滤液;所述第二滤液经过降膜蒸发器处理,去除有机溶剂后得到特丁基对苯二酚,其中,所述特丁基对苯二酚的选择性为57%。
96.综上所述,本发明有效克服了现有技术中的不足,且具高度产业利用价值。上述实施例的作用在于说明本发明的实质性内容,但并不以此限定本发明的保护范围。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和保护范围。
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