一种植物生长调节剂DA‑6合成用固体催化剂制造技术

本发明专利技术公开了一种植物生长调节剂DA‑6合成用固体催化剂。本发明专利技术的固体催化剂，是将适量聚氨酯泡沫微球和氧化铝粉末混合，再加入适量水，充分搅拌混合，分两次高温处理，制备得到多孔性氧化铝载体；随后将载体用浓硫酸浸泡过滤；最后将过滤出的固体物质于200～300℃热处理5～8小时制备得到固体催化剂。本发明专利技术的固体催化剂，应用在植物生长调节剂DA‑6的合成上，能够大大提高反应速率和转化率，反应获得的DA‑6产率最高可达到96%以上，无需除杂便可得到较高纯度的DA‑6产物；同时不会排放有毒物质和污染环境，符合绿色健康农业要求和趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种植物生长调节剂DA-6合成用固体催化剂
本专利技术具体涉及一种固体催化剂及其应用。
技术介绍
DA-6（己酸Ｎ,Ｎ-二乙氨基乙醇酯）是一种新型植物生长调节剂，它具有生长素、赤霉素及细胞分裂素等多种功能。DA-6被广泛运用于粮食作物、经济作物、果树、蔬菜、花卉上，在促进种子发芽，提高幼苗根系活力，提高植物过氧化物酶和硝酸还原酶的活性，提高叶绿素的含量，增强作物抗病、抗寒能力等方面，均显示了极高的生理活性。在行业里，DA-6的合成方法大多都是采用酰胺化或酰氯法，这些方法在处理中产生大量废水和酰氯废弃物，污染严重。采用己酸与二乙氨基乙醇为材料的酯化路线，因酯化过程的可逆性，采用传统的酯化催化剂，如甲苯磺酸、浓硫酸和苯磺酸等，获得的产率往往较低，通常还需加入甲苯或环己烷等溶剂作为带水剂。在生产中，甲苯或环己烷等作为带水剂，在DA-6产物中很难脱出干净，在农业生产应用中存在巨大的安全隐患和环境污染风险，同时这些溶剂与水混合后难回收，还会增加额外成本。因此，人们一直在寻求新的催化剂及合成方法。人们一直在寻求新的催化剂及合成方法，目的在于提高DA-6的产率，同时不污染环境，更重要的是对农作物没有任何危害，符合现代人对于环保健康的的追求。近年来，质子酸法、非酸催化剂法以及固体酸催化法都有长足发展。质子酸催化剂是通过催化剂表面的酸性中心（如硅胶）或可电离出的H+离子显酸性，来催化酯化反应的。对甲苯磺酸是强质子酸，作为催化剂它具有原料易得、成本低廉等优点；但是存在催化剂溶在产品或废液中无法回收利用的问题。一些有机金属化合物作为非酸催化剂也用作酯化和酯交换反应的催化剂，其中有机钛就是一类；使用该类催化剂，反应条件温和、产率高、反应速度快而且催化剂和产物易于分离，使产物易纯化；但是价格昂贵，成本较高。固体酸催化法，也存在产率不高、各种催化剂制备繁琐、价格昂贵等问题。因此，如何利用经济实惠的催化剂获得较高的DA-6产率以及满足环保健康的要求是目前研究需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种固体催化剂；本专利技术的另一目的在于提供一种植物生长调节剂DA-6的制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：1.一种固体催化剂，其制备方法包括下列步骤：1)将适量聚氨酯泡沫微球和氧化铝粉末混合，再加入适量水，充分搅拌混合，120～180℃热处理3~6小时，继续升高温度到350～500℃热处理2～4小时，制备得到多孔性氧化铝载体；2)将制备得到的多孔性氧化铝载体用浓硫酸浸泡1～3h，其中多孔性氧化铝载体与浓硫酸的体积比为1：（1～4）；然后进行过滤；3)将过滤出的固体物质于200～300℃热处理5～8小时制备得到固体催化剂。对于上述固体催化剂的进一步改进，聚氨酯泡沫微球的直径为1～3mm。对于上述固体催化剂的进一步改进，氧化铝粉末的粒度为200～400目。对于上述固体催化剂的进一步改进，步骤1）中加入的氧化铝粉末、聚氨酯泡沫微球和水的质量比为100：（0.2～0.6）：（10～20）。对于上述固体催化剂的进一步改进，步骤1）中反应条件为150℃热处理4小时，继续升高温度到400℃热处理3小时，制备得到多孔性氧化铝载体。对于上述固体催化剂的进一步改进，步骤2）中多孔性氧化铝载体与质量百分比浓度为98%的浓硫酸的体积比为1：（1～3）。对于上述固体催化剂的进一步改进，步骤3）中反应条件为250℃热处理6小时。一种植物生长调节剂DA-6的制备方法，包括下列步骤：1)把正己酸和二乙氨基乙醇放进反应器中，然后加入固体催化剂；其中加入正己酸、二乙氨基乙醇以及固体催化剂的质量比为（45～54）：（45～54）：（1～5）；2)在通入保护气的情况下，加热到130～150℃反应3～8h过滤除出催化剂，得到植物生长调剂DA-6；其中固体催化剂如上所述。对于上述制备方法的进一步改进，步骤1）中加入正己酸、二乙氨基乙醇以及固体催化剂的质量比为54:50:2。对于上述制备方法的进一步改进，步骤2）中加热到150℃反应6～8h过滤制备得到植物生长调剂DA-6。本专利技术的有益效果是：本专利技术所用聚氨酯泡沫微球和氧化铝粉末均是常见的材料，而且价格不贵，所获得的固体催化剂方法简单，经济实惠，可反复使用。本专利技术的固体催化剂，应用在植物生长调节剂DA-6的合成上，能够大大提高反应速率和转化率，反应获得的DA-6产率最高可达到96%以上，无需除杂便可得到较高纯度的DA-6产物。同时不会排放出有毒物质污染环境，所制备得到的DA-6在农业中可以放心使用，完全符合绿色健康农业要求和趋势。本专利技术公开的一种植物生长调节剂DA-6的制备方法，应用了固体催化剂，同时在工艺上使用了N2气带水和分水器的创新也解决了传统合成方法所带来的环境污染和成本增加等问题。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不局限于此。制备植物生长调节剂DA-6合成用固体催化剂：以下实施例中使用的聚氨酯泡沫微球的材质为多异氰酸酯与多元醇反应得到的发泡微球，直径为1～3mm。实施例a1)称取聚氨酯泡沫微球0.2～0.6g，粒度为200～400目氧化铝粉末100g，将两者混合，再加入10～20g的水，充分搅拌混合，150℃热处理4小时，继续升高温度到400℃热处理3小时，制备得到多孔性氧化铝载体；2)将步骤1）中制备得到的多孔性氧化铝载体用质量百分比浓度为98%的浓硫酸浸泡1～3h，其中氧化铝载体与浓硫酸的体积比为1:1～1:3；然后进行过滤；3)将过滤出的固体物质于250℃热处理6小时制备得到固体催化剂。实施例b1)称取聚氨酯泡沫微球0.4～1.2g，粒度为200～400目氧化铝粉末200g，将两者混合，再加入30g的水，充分搅拌混合，120～180℃热处理3~6小时，继续升高温度到350～500℃热处理2～4小时，制备得到多孔性氧化铝载体；2)将步骤1）中制备得到的多孔性氧化铝载体用质量百分比浓度为98%的浓硫酸浸泡1～3h，其中氧化铝载体与浓硫酸的体积比为1:1～1:4；然后进行过滤；3)将过滤出的固体物质于200～300℃热处理5～8小时制备得到固体催化剂。制备植物生长调节剂DA-6实施例1将54g正己酸和45g二乙氨基乙醇加到反应器中，然后加入1g实施例a中制备得到的固体催化剂。以20mL/min的速度通入N2，同时接入冷凝管，将反应物料加热到130～150℃反应2～10h，过滤除出催化剂，得到植物生长调剂DA-6；每隔2个小时抽样一次，样品加入甲苯稀释10倍，用气象色谱仪分析产率。由色谱分析结果得知，使用本专利技术的固体催化剂显示出良好的效果，2h产率可达56.06%，4h产率为75.75%，6h产率为87.05%，8h产率为93.22%，8～10h时产率没有显著增加。从节约成本考虑，反应时间以8h为益。采用该方法制备植物生长调节剂DA-6对环境无污染和不排放任何有毒有害废弃物，完全符合绿色健康农业要求和趋势。实施例2将54g正己酸和50g二乙氨基乙醇放进反应器中，静置到室温以后，加入2g实施例a中制备得到的固体催化剂。以40mL/min速度通入N2，同时接入冷凝管，将反应器加热到150℃反应2～10h，过滤除出催化剂，得到植物生长调剂DA-6；每隔2个小时抽样一次，样品加入甲苯稀释10倍，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种固体催化剂，其特征在于，其制备方法包括下列步骤：1）将适量聚氨酯泡沫微球和氧化铝粉末混合，再加入适量水，充分搅拌混合，120～180℃热处理3~6小时，继续升高温度到350～500℃热处理2～4小时，制备得到多孔性氧化铝载体；2）将制备得到的多孔性氧化铝载体用浓硫酸浸泡1～3h，其中多孔性氧化铝载体与浓硫酸的体积比为1：（1～4）；然后进行过滤；3）将过滤出的固体物质于200～300℃热处理5～8小时制备得到固体催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种固体催化剂，其特征在于，其制备方法包括下列步骤：1）将氧化铝粉末、聚氨酯泡沫微球和水按照质量比为100：（0.2～0.6）：（10～20）混合，充分搅拌混合，120～180℃热处理3~6小时，继续升高温度到350～500℃热处理2～4小时，制备得到多孔性氧化铝载体；2）将制备得到的多孔性氧化铝载体用浓硫酸浸泡1～3h，其中多孔性氧化铝载体与浓硫酸的体积比为1：（1～4）；然后进行过滤；3）将过滤出的固体物质于200～300℃热处理5～8小时制备得到固体催化剂。2.根据权利要求1所述的一种固体催化剂，其特征在于：所述聚氨酯泡沫微球的直径为1～3mm。3.根据权利要求1所述的一种固体催化剂，其特征在于：所述氧化铝粉末的粒度为200～400目。4.根据权利要求1所述的一种固体催化剂，其特征在于：步骤1）中反应条件为150℃热处理4小时，继续升高温度到400℃热处理3小时，制备得到多孔性氧化铝载体。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘其海，贾振宇，胡文斌，周新华，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：发明
国别省市：广东;44