论文部分内容阅读
6,10,14-三甲基-2-十五烷酮(六氢法呢基丙酮,PA)是一种用于制备植物醇和异植物醇,进而制备维生素E的重要化工中间体,目前工业上PA主要通过C3单元、C2单元和另一个C3单元的顺序加成作用、由6,7-二氢里哪醇或1,2-脱氢里哪醇出发来制备,专利还公开了由6,7-二氢香叶醇制备PA的方法。但在这现有的几种PA合成路线中,最终都需要经过6,10,14-三甲基-13-烯-2-十五烷酮(四氢法呢基丙酮,FA-4H)的催化加氢过程才能得到PA。因此,针对工业生产要求开发一种绿色的FA-4H催化加氢过程具有重要的意义。四氢法呢基丙酮是一类含有C=C键的不饱和酮化合物,其中碳碳双键的活化能比羰基低,因此前者较后者更容易发生加氢反应。但是要在FA-4H完全转化的条件下,实现PA选择性为100%即完全没有副产物(羰基加氢)的产生仍然十分困难,可见FA-4H的加氢有别于单独C=C或C=O加氢反应,控制反应的选择性显得尤为重要。金属的性质对催化加氢性能有很大影响,催化剂所选用金属的d轨道带宽越大,与C=C键四个电子的排斥作用就越强,而易发生C=O键吸附生成不饱和醇。金属Pd的d轨道带宽较小,故是由不饱和酮制备饱和酮的最佳活性组分。本研究以FA-4H为原料,在无溶剂条件下,考察不同载体负载的钯基催化剂对催化性能的影响,发现Pd/C是四氢法呢基丙酮选择性加氢制备饱和酮的理想催化剂。在此基础上,简单讨论了Pd/SiO2催化剂的催化性能并探究其PA选择性较低的内在原因;重点研究了加氢性能最好的Pd/C催化剂,并系统考察了Pd/C催化剂上金属Pd负载量、Pd金属粒径、催化剂粒度、载体预处理方式和反应温度等因素对FA-4H选择性加氢性能的影响规律。实验结果表明,0.5wt%~3.0wt%Pd负载量、较小的催化剂粒度、活性炭载体的硝酸或氨水预处理、较低的反应温度等,有利于减少Pd/C催化剂上FA-4H完全转化时加氢副产物6,10,14-三甲基-13-烯-2-十五烷醇(FA-alcohol)和6,10,14-三甲基-2-十五烷醇(PA-alcohol)的生成量,从而使目标产物六氢法呢基丙酮(PA)的选择性接近100%。