【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成，特别是涉及一种乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法。
技术介绍
1、高碳醇是一种具有广泛应用价值的有机化合物，在化妆品、食品加工、制药工业和能源领域中都发挥着重要的作用。目前高碳醇的合成方法主要有油脂加氢法、齐格勒法、羰基合成法即烯烃氢甲酰化，原料主要来源于石油化工，并且工艺复杂、催化剂成本较高。由生物质发酵的小分子醇如甲醇、乙醇、丙醇可以通过guerbet（格尔伯特）反应生成高碳醇，实现生物高碳醇的清洁高效生产。然而，小分子醇通过guerbet反应生成的guerbet醇如2-乙基-1-丁醇、2-乙基-1-己醇等，由于其空间位阻较大，β位被占据，难以对其它醇分子进行亲核进攻增碳反应，限制了更高分子量的高碳醇的进一步合成，也限制了含有侧链的异构高碳醇的进一步开发。因此，亟需开发一种guerbet醇偶联增碳的方法，以制备含有侧链的异构高碳醇。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法，以解决现有技术中存在的上述问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术的技术方案之一：一种乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法，以乙醇和guerbet醇为原料，在镍基催化剂和无机碱的作用下发生交叉偶联增碳反应，得到异构高碳醇；所述guerbet醇的结构式如式ⅰ所示，所述异构高碳醇的结构式如式ⅱ所示：
4、、；
5、其
6、进一步地，所述guerbet醇与乙醇的质量比为1~20：1。
7、进一步地，所述guerbet醇与乙醇的质量比优选为9：1。
8、进一步地，所述镍（ni）基催化剂与所述原料（乙醇和guerbet醇）的质量比为0.2~2：67。即按质量比计，镍基催化剂：（乙醇+guerbet醇）=0.2~2：67。
9、进一步地，所述无机碱与所述原料（乙醇和guerbet醇）的摩尔比为0.003~0.15：1。即按摩尔比计，无机碱：（乙醇+guerbet醇）=0.003~0.15：1。
10、进一步地，所述镍基催化剂包括活性成分镍和含碳载体。
11、进一步地，所述镍基催化剂中还含有活性成分锡。
12、进一步地，所述镍基催化剂为ni/c或nisn/c。
13、上述镍基催化剂具有选择性脱氢的特性，在减弱对乙醇的脱氢活性的同时，对guerbet醇保持较高的脱氢活性。
14、进一步地，所述镍基催化剂由金属盐和碳源反应获得。具体的制备方法为：将金属盐和碳源加入去离子水中，搅拌形成均质的溶胶溶液；将所述溶胶溶液进行搅拌蒸发形成凝胶，再进行干燥、煅烧，获得所述镍基催化剂。
15、进一步地，所述镍基催化剂中的活性成分为ni时，金属盐为ni盐；所述镍基催化剂中的活性成分为ni和sn时，金属盐为ni盐和sn盐。
16、进一步地，所述碳源为聚乙烯吡咯烷酮、葡萄糖、柠檬酸、壳聚糖、聚丙烯酰胺和l-半胱氨酸中的一种或多种。
17、进一步地，所述金属盐与所述碳源的摩尔比为1：0.2~5；所述煅烧的温度为300~800℃。
18、进一步地，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或多种。
19、进一步地，所述交叉偶联增碳反应的温度为140~250℃，时间为6~24 h。
20、进一步地，所述交叉偶联增碳反应的温度优选为140~200℃，更优选为160~180℃
21、进一步地，所述交叉偶联增碳反应的压力为0.1~4 mpa。
22、guerbet醇是通过guerbet反应获得的一类含有乙基侧链的伯醇，由于其β位被乙基支链占据，导致空间位阻较大，难以对其它醇分子进行亲核进攻增碳反应。而在本专利技术的反应过程中，ni基催化剂对乙醇和guerbet醇进行选择性脱氢，使得乙醇在β-c上形成碳负离子，在无机碱的作用下，乙醇对guerbet醇的α-c进行亲核攻击，脱去一分子的水实现guerbet醇碳链增长，并且完整保留乙基侧链，得到侧链在非β位的中间位置的异构高碳醇（乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的反应路线如图1所示）。
23、通过本专利技术的方法合成的在非β位的中间位置含有乙基侧链的异构高碳醇具有普通高碳醇的性质，可实现普通高碳醇在化妆品、食品加工、制药工业和能源领域中的应用，具体的，可作为溶剂用于涂料、油墨、胶水、清洁剂、乳化剂和表面活性剂等的制造，还可用作某些香精和香料产品的成分以及用于生物制药等。此外，相比于普通高碳醇，在非β位的中间位置含有乙基侧链的异构高碳醇拥有更低的溶沸点，有利于阻止形成凝胶和蜡状物，能促进醇及其衍生物的加工性，提高衍生的表面活性剂的润湿力，并且通过加氢脱氧工艺处理后能得到含有乙基侧链的烷烃，其经过热解后可以获得具有高热沉、高密度、高热值、高热安定性、低冰点、低结焦和低成本优势的航空燃料。
24、本专利技术公开了以下技术效果：
25、本专利技术提供了一种乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法，在ni基催化剂的催化下，同时添加无机碱作为添加剂，乙醇与guerbet醇发生交叉偶联反应，实现guerbet醇碳链增长，得到在非β位的中间位置保留有乙基侧链的异构高碳醇。本专利技术提供的方法操作简单，可实现一步合成，同时，副产物为水，符合可持续化学的发展要求。进一步的实验证明，本专利技术提供的合成方法具有底物适用性广以及催化选择性好的优点。本专利技术提供的乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法，解决了现有技术中guerbet醇难以进一步增碳获得含有侧链的异构高碳醇以及异构高碳醇制备工艺路线复杂、成本昂贵的问题。
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1.一种乙醇与Guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法，其特征在于，以乙醇和Guerbet醇为原料，在镍基催化剂和无机碱的作用下发生交叉偶联增碳反应，得到异构高碳醇；所述Guerbet醇的结构式如式Ⅰ所示，所述异构高碳醇的结构式如式Ⅱ所示：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述Guerbet醇与乙醇的质量比为1~20：1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂与所述原料的质量比为0.2~2：67。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机碱与所述原料的摩尔比为0.003~0.15：1。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂包括活性成分镍和含碳载体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂中还含有活性成分锡。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂为Ni/C或NiSn/C。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾和碳酸氢钾中的一种或多种。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交叉偶联增碳反应的压力为0.1~4MPa。
...【技术特征摘要】
1.一种乙醇与guerbet醇交叉偶联增碳合成异构高碳醇的方法，其特征在于，以乙醇和guerbet醇为原料，在镍基催化剂和无机碱的作用下发生交叉偶联增碳反应，得到异构高碳醇；所述guerbet醇的结构式如式ⅰ所示，所述异构高碳醇的结构式如式ⅱ所示：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述guerbet醇与乙醇的质量比为1~20：1。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍基催化剂与所述原料的质量比为0.2~2：67。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无机碱与所述原料的摩尔比为0.003~0.15：1。
5.如权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：王铁军，陈铂，张浅，李小雨，杨昊林，吴熙睿，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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