一步法合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法技术

本发明专利技术属于合成领域，涉及一种催化甲基异丁基酮一步法合成2,6,8‑三甲基‑4‑壬醇的工艺方法。该方法使用Ru‑M/Al2O3为催化剂，其中助剂M为Ce、La、Na、K、Cs中的一种，M占催化剂总质量的1～5％，Ru占催化剂总质量的0.5～2％。以氢气为氢源，在常压、反应温度为150～300℃、空速为0.1～2h

Synthesis of 2,6,8- three methyl -4- nonyl alcohol by one-step process

The invention belongs to the field of synthesis, and relates to a process for synthesizing methyl 2,6,8 isobutyl ketone catalyzed by methyl isobutyl ketone by means of one-step synthesis of 2,6,8, three, methyl, 4, and nonyl alcohol. The method uses Ru M/Al2O3 as catalyst, in which the promoter M is one of Ce, La, Na, K and Cs. M accounts for 1 to 5% of the total mass of the catalyst, and Ru accounts for 0.5 to 2% of the total catalyst mass. Hydrogen is used as a hydrogen source at atmospheric pressure, reaction temperature of 150~300 degrees centigrade, and space velocity of 0.1 ~ 2H.

【技术实现步骤摘要】
一步法合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法
本专利技术属于合成领域，涉及一种催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法。
技术介绍
2,6,8-三甲基-4-壬醇作为一种支链脂肪醇是生产表面活性剂的主要原料，目前世界上大约90％的脂肪醇用于生产表面活性剂。其中，支链醇由于其特殊的性质，在日用化工上的应用特别受重视。支链醇与直链醇相比较，在碳数相同下，无色无味，而直链醇则有气味。支链醇对人体几乎无刺激性，而普通直链醇则有刺激性，特别是对皮肤过敏者。支链醇具有低凝固点，与相应的直链醇相比较，流动性、润湿性、渗透性都很优越。我国高级醇生产工艺有两种路线：天然油脂路线和合成路线，前者以天然油脂为原料生产高级醇；后者以石油衍生物为原料制醇，资源丰富，原料价廉，其合成原料有乙烯、丙烯、正构烷烃和石蜡，生产方法有齐格勒法和羰基合成法、液蜡氧化法等。然而，对于长链高级醇，现有的方法存在反应条件苛刻、原料来源不易、生产成本过高等缺点。2,6,8-三甲基-4-壬醇作为一种高度支链化的仲醇，具有流动性好、润湿性高、凝固点低、及渗透性优越等优点，主要应用在与聚乙二醇、环氧乙烷、酸等反应制备非离子表面活性剂。然而，目前还没有通过催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法的相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法。该方法具有催化剂制备简单，反应条件温和，产物收率高、副产物少，绿色环保等特点。本专利技术催化甲基异丁基酮“一步法”合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺如下式所示：具体工艺方法为：以氢气为氢源，采用Ru-M/Al2O3为催化剂，在常压、反应温度150～300℃，空速0.1～2h-1，氢酮摩尔比为0.5～2.5的操作条件下，在固定床反应器中，催化甲基异丁基酮一步法(自缩合同时加氢还原)合成2,6,8-三甲基-4-壬醇。其中，催化剂Ru-M/Al2O3用量20mL，填装固定床前，先对催化剂压片，再捣碎过筛，筛选合适目数(30～40目)。催化剂Ru-M/Al2O3采用浸渍法制备，具体工艺步骤如下：(1)γ-Al2O3在使用之前在500℃焙烧4h；(2)将三氯化钌用去离子水配置成浸渍液，等体积浸渍于载体Al2O3上，浸渍12h，在恒温110℃下干燥至恒重后再浸渍相应助剂的可溶性盐溶液，浸渍12h，在恒温110℃下干燥后，空气气氛中500℃焙烧4h，氢气气氛中400℃还原2h制得Ru-M/Al2O3催化剂。其中，步骤(2)所述助剂的可溶性盐为其硝酸盐或碳酸盐或氯化物中的一种；所述的助剂M为Ce、La、Na、K、Cs中的一种；M占催化剂总质量的1～5％，Ru占催化剂总质量的0.5～2％；γ-Al2O3作为催化剂的载体，Ru作为催化剂的活性组分，M作为催化剂的助剂；有益效果：本专利技术催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的突出特点是：(1)采用本专利技术的催化剂后，反应产物中以2,6,8-三甲基-4-壬醇为主。(2)采用本专利技术制备的Ru-M/Al2O3催化剂,甲基异丁基酮转化率最高可达20％，同时2,6,8-三甲基-4-壬醇选择性也高达90％。(3)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，同时还可改变载体的酸碱调配。附图说明图1为实施例10合成的2,6,8-三甲基-4-壬醇的气质谱图。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。催化剂制备实施如下：实施例1：用γ-Al2O3做载体，载体预先在500℃下恒温干燥4h。称取0.1358g的RuCl3·xH2O溶于30g蒸馏水中，待完全溶解后得到浸渍液，将处理好的载体喷洒到浸渍液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后再浸渍到溶有0.3099g的Ce(NO3)3·6H2O溶液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后，500℃焙烧4h，制得Ru-Ce/Al2O3。其中，Ru含量为0.5wt％，Ce含量为1wt％。实施例2用γ-Al2O3做载体，载体预先在500℃下恒温干燥4h。称取0.2730g的RuCl3·xH2O溶于30g蒸馏水中，待完全溶解后得到浸渍液，将处理好的载体喷洒到浸渍液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后再浸渍到溶有0.6234g的La(NO3)3·6H2O溶液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后，500℃焙烧4h，制得Ru-La/Al2O3。其中，Ru含量为1wt％，La含量为2wt％。实施例3用γ-Al2O3做载体，载体预先在500℃下恒温干燥4h。称取0.4116g的RuCl3·xH2O溶于30g蒸馏水中，待完全溶解后得到浸渍液，将处理好的载体喷洒到浸渍液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后再浸渍到溶有1.1087g的NaNO3溶液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后，500℃焙烧4h，制得Ru-Na/Al2O3。其中，Ru含量为1.5wt％，Na含量为3wt％。实施例4用γ-Al2O3做载体，载体预先在500℃下恒温干燥4h。称取0.5516g的RuCl3·xH2O溶于30g蒸馏水中，待完全溶解后得到浸渍液，将处理好的载体喷洒到浸渍液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后再浸渍到溶有1.0342g的KNO3溶液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后，500℃焙烧4h，制得Ru-K/Al2O3。其中，Ru含量为2wt％，K含量为4wt％。实施例5用γ-Al2O3做载体，载体预先在500℃下恒温干燥4h。称取0.2730g的RuCl3·xH2O溶于30g蒸馏水中，待完全溶解后得到浸渍液，将处理好的载体喷洒到浸渍液中，搅拌均匀，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后再浸渍到溶有0.6334g的CsCl溶液中，室温下浸渍12h，恒温110℃干燥至恒重后，500℃焙烧4h，制得Ru-Cs/Al2O3。其中，Ru含量为1wt％，Cs含量为5wt％。催化反应实施如下：实施例6催化反应在固定床反应器中进行，固定床内径为25mm，取20mL(30～40目)实施案例1催化剂，常压，反应温度150℃的条件下，液体空速2h-1，氢酮摩尔比为2.5。甲基异丁基酮进入反应器前经过130℃预热，甲基异丁基酮和氢气自上而下通过催化剂床层，产物由冷阱冷却后收集。采用气相色谱检测产物组成，其转化率为6.19％，选择性为88.07％，产物2,6,8-三甲基-4-壬醇的收率为5.45％。实施例7催化反应在固定床反应器中进行，固定床内径为25mm，取20mL(30～40目)实施案例3催化剂，常压，反应温度200℃的条件下，液体空速1.5h-1，氢酮摩尔比为2。甲基异丁基酮进入反应器前经过130℃预热，甲基异丁基酮和氢气自上而下通过催化剂床层，产物由冷阱冷却后收集。采用气相色谱检测产物组成，其转化率为10.22％，选择性为89.09％，产物2,6,8-三甲基-4-壬醇的收率为9.10％。实施例8催化反应在固定床反应器中进行，固定床内径为25mm，取20mL(30～40目)实施案例4催化剂，常压，反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一步法合成2,6,8‑三甲基‑4‑壬醇的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法为：

【技术特征摘要】
1.一种一步法合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法，其特征在于：所述工艺方法为：以氢气为氢源，采用Ru-M/Al2O3为催化剂，在常压、反应温度150～300℃，空速0.1～2h-1，氢酮摩尔比为0.5～2.5的操作条件下，在固定床反应器中，催化甲基异丁基酮一步合成2,6,8-三甲基-4-壬醇。2.如权利要求1所述的一步法合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法，其特征在于：所述催化剂Ru-M/Al2O3的用量为20mL。3.如权利要求1所述的一步法合成2,6,8-三甲基-4-壬醇的工艺方法，其特征在于：所述催化剂Ru-M/Al2O3的制备方法工艺步骤如下：(1)将γ-Al2O3在500℃焙烧4h；(2)将三氯化钌用去离子水配置成浸渍液，等体积浸渍于经步骤(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：何明阳，周楷翔，王亮，陈群，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32