一種用于三環(huán)癸烷二甲醇的催化劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于合成三環(huán)癸烷二甲醇催化劑的制備方法，該方法首先制備四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金催化劑，然后在催化雙環(huán)戊二烯一步合成三環(huán)癸烷二甲醇的過程中原位生成鐵磁性的催化劑，在外界磁場的作用下，使得催化劑和反應體系分離，從而減少或避免催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留，通過該方法制備的催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留量可以達到接近零的水平。
【專利說明】—種用于三環(huán)癸烷二甲醇的催化劑的制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種用于合成三環(huán)癸烷二甲醇催化劑的方法。
【背景技術】
[0002]三環(huán)癸烷二甲醇是一種重要的化工原料，由三環(huán)癸烷二甲醇發(fā)展的不含苯和甲醛的不飽和非晶態(tài)聚酯樹脂復合材料具有抗泛黃、低粘度等特征，在水基分散體、涂料組合物、潤滑油等方面得到了廣泛的應用。
[0003]在前期的工作中，采用膦配體改性的四氧化三鈷擔載的納米金為催化劑(中國專利申請?zhí)?01310380400.5)在溫度140°C，80atm的條件下研究了雙環(huán)戊二烯一步法合成三環(huán)癸烷二甲醇，三環(huán)癸烷二甲醇的選擇性達到了 80%以上。存在主要問題是由于生成的三環(huán)癸烷二甲醇粘度相對較大，催化劑在產(chǎn)品中不可避免的或多或少會有殘留，根據(jù)我們測定的結果催化劑的殘留量為0.7%，因此減少或避免催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留具有重要的意義。
[0004]針對催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中殘留的問題，我們進行了深入的研究，最近的研究發(fā)現(xiàn)將四氧化鈷擔載的納米金進行改性，加入一種調(diào)節(jié)劑，在反應的過程中原位生成鐵磁性的催化劑，在外界磁場的作用下，可使得催化劑和反應體系達到分離，從而可減少或避免催化劑在產(chǎn)品三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于合成三環(huán)癸烷二甲醇催化劑的制備方法，該方法在制備四氧化三鈷擔載的納米金的過程中加入調(diào)節(jié)劑；然后在雙環(huán)戊二烯一步氫甲酰化合成三環(huán)癸烷二甲醇的過程中原位生成鐵磁性的催化劑。在外界磁場的作用下，使得原位生成的鐵磁性的催化劑和反應體系達到分離，從而減少和避免催化劑在產(chǎn)品三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留。
[0006]本發(fā)明所述的一種用于合成三環(huán)癸烷二甲醇催化劑的制備方法，該方法首先制備四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金，然后在催化雙環(huán)戊二烯一步合成三環(huán)癸烷二甲醇的過程中原位生成鐵磁性的催化劑，具體操作按下列步驟進行:
a、將硝酸鈷、氯金酸、硝酸鐵溶于蒸餾水中，然后滴加到沉淀劑為碳酸鈉的溶液中，沉淀溫度為20°C，將沉淀物采用真空過濾，用蒸餾水洗滌該沉淀物至中性，經(jīng)沉淀形成的氫氧化鈷擔載的氫氧化鐵、納米金在溫度為100°C烘干，烘干時間為6小時，得到紫色固體；
b、將步驟a的紫色固體在溫度為400°C焙燒，焙燒時間為4小時，得到黑色固體為四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金；
C、將雙環(huán)戊二烯和四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金、三苯基膦及丙酮依次引入到高壓反應釜中，密閉，然后用N2吹掃3次、合成氣吹掃3次、充合成氣至6 MPa,反應溫度為150°C，反應壓力為8 MPa，反應時間為6小時，即可得到三環(huán)癸烷二甲醇及用于三環(huán)癸烷二甲醇的鐵磁性催化劑。[0007]步驟a中鐵與鈷的摩爾比為0.156-1.56。
[0008]本發(fā)明所述的方法與現(xiàn)有技術相比，具有的實質性特點為:
催化劑為原位生成的鐵磁性催化劑，在外界磁場的作用下，可以有效地避免催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留。
[0009]【具體實施方式】:
實施例1
a、在強烈攪拌下，將5g硝酸鈷、0.28g氯金酸和Ig硝酸鐵溶于100mL蒸餾水中，然后滴加到330 mL (0.47 mol/L)沉淀劑為Na2CO3水溶液中，沉淀溫度為20°C，整個過程約需I小時，將沉淀物采用真空過濾，用蒸餾水洗滌該沉淀物至中性，經(jīng)沉淀形成的氫氧化鈷擔載的氫氧化鐵和納米金在溫度100°C烘干，烘干時間為6小時，得到紫色固體；
b、將步驟a的紫色固體在溫度400°C焙燒，焙燒時間為4小時，焙燒氣氛為空氣，得到黑色固體四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金；
C、將雙環(huán)戍二烯5 g與步驟b中的四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金0.5 g、三苯基膦Ig及丙酮20ml依次引入到200ml高壓反應釜中，密閉，然后用N2吹掃3次，合成氣吹掃3次，充合成氣至5 MPa，反應溫度140°C，反應壓力8 MPa，反應時間6小時，即可得到三環(huán)癸烷二甲醇及用于三環(huán)癸烷二甲醇的鐵磁性催化劑，其中雙環(huán)戊二烯的轉化率為100%，三環(huán)癸烷二甲醇的選擇性為84%，催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留量為0.53%。
[0010]實施例2
a、在強烈攪拌下，將5g硝酸鈷、0.28g氯金酸和2g硝酸鐵溶于100mL蒸餾水中，然后滴加到330 mL (0.47 mol/L)沉淀劑為Na2CO3水溶液中，沉淀溫度為20°C，整個過程約需I小時，將沉淀物采用真空過濾，用蒸餾水洗滌該沉淀物至中性，經(jīng)沉淀形成的氫氧化鈷擔載的氫氧化鐵和納米金在溫度100°C烘干，烘干時間為6小時，得到紫色固體；
b、將步驟a的紫色固體在溫度400°C焙燒，焙燒時間為4小時，焙燒氣氛為空氣，得到黑色固體四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金；
C、將雙環(huán)戍二烯5 g與步驟b中的四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金0.5 g、三苯基膦Ig及丙酮20ml依次引入到200ml高壓反應釜中，密閉，然后用N2吹掃3次，合成氣吹掃3次，充合成氣至5 MPa，反應溫度140°C，反應壓力8 MPa，反應時間6小時，即可得到三環(huán)癸烷二甲醇及用于三環(huán)癸烷二甲醇的鐵磁性催化劑，其中雙環(huán)戊二烯的轉化率為100%，三環(huán)癸烷二甲醇的選擇性為81%，催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留量為0.39%。
[0011]實施例3
a、在強烈攪拌下，將5g硝酸鈷、0.28g氯金酸和5g硝酸鐵溶于100mL蒸餾水中，然后滴加到330 mL (0.47 mol/L)沉淀劑為Na2CO3水溶液中，沉淀溫度為20°C，整個過程約需I小時，將沉淀物采用真空過濾，用蒸餾水洗滌該沉淀物至中性，經(jīng)沉淀形成的氫氧化鈷擔載的氫氧化鐵和納米金在溫度100°C烘干，烘干時間為6小時，得到紫色固體；
b、將步驟a的紫色固體在溫度400°C焙燒，焙燒時間為4小時，焙燒氣氛為空氣，得到黑色固體四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金；
C、將雙環(huán)戍二烯5 g與步驟b中的四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金0.5 g、三苯基膦Ig及丙酮20ml依次引入到200ml高壓反應釜中，密閉，然后用N2吹掃3次，合成氣吹掃3次，充合成氣至5 MPa，反應溫度140°C，反應壓力8 MPa，反應時間6小時，即可得到三環(huán)癸烷二甲醇及用于三環(huán)癸烷二甲醇的鐵磁性催化劑，其中雙環(huán)戊二烯的轉化率為100%，三環(huán)癸烷二甲醇的選擇性為74%，催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留量為0.11%。
[0012]實施例4
a、在強烈攪拌下，將5g硝酸鈷、0.28g氯金酸和IOg硝酸鐵溶于100 mL蒸餾水中，然后滴加到330 mL (0.47 mol/L)沉淀劑為Na2CO3水溶液中，沉淀溫度為20°C，整個過程約需I小時，將沉淀物采用真空過濾，用蒸餾水洗滌該沉淀物至中性，經(jīng)沉淀形成的氫氧化鈷擔載的氫氧化鐵和納米金在溫度100°C烘干，烘干時間為6小時，得到紫色固體；
b、將步驟a的紫色固體在溫度400°C焙燒，焙燒時間為4小時，焙燒氣氛為空氣，得到黑色固體四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金；
C、將雙環(huán)戍二烯5 g與步驟b中的四氧化三鈷擔載的氧化鐵和納米金0.5 g、三苯基膦Ig及丙酮20ml依次引入到200ml高壓反應釜中，密閉，然后用N2吹掃3次，合成氣吹掃3次，充合成氣至5 MPa，反應溫度140°C，反應壓力8 MPa，反應時間6小時，即可得到三環(huán)癸烷二甲醇及用于三環(huán)癸烷二甲醇的鐵磁性催化劑，其中雙環(huán)戊二烯的轉化率為100%，三環(huán)癸烷二甲醇的選擇性為58%，催化劑在三環(huán)癸烷二甲醇中的殘留量為O。
【權利要求】
1.一種用于合成三環(huán)癸烷二甲醇催化劑的制備方法，其特征在于該方法首先制備四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金，然后在催化雙環(huán)戊二烯一步合成三環(huán)癸烷二甲醇的過程中原位生成鐵磁性的催化劑，具體操作按下列步驟進行: a、將硝酸鈷、氯金酸、硝酸鐵溶于蒸餾水中，然后滴加到沉淀劑為碳酸鈉的溶液中，沉淀溫度為20°C，將沉淀物采用真空過濾，用蒸餾水洗滌該沉淀物至中性，經(jīng)沉淀形成的氫氧化鈷擔載的氫氧化鐵、納米金在溫度為100°C烘干，烘干時間為6小時，得到紫色固體； b、將步驟a的紫色固體在溫度為400°C焙燒，焙燒時間為4小時，得到黑色固體為四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金； C、將雙環(huán)戊二烯和四氧化三鈷擔載的氧化鐵納米金、三苯基膦及丙酮依次引入到高壓反應釜中，密閉，然后用N2吹掃3次、合成氣吹掃3次、充合成氣至6 MPa,反應溫度為150°C，反應壓力為8 MPa，反應時間為6小時，即可得到三環(huán)癸烷二甲醇及用于三環(huán)癸烷二甲醇的鐵磁性催化劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于步驟a中鐵與鈷的摩爾比為0.156-1.56。
【文檔編號】C07C35/37GK103586087SQ201310614179
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權日:2013年11月28日
【發(fā)明者】吾滿江·艾力, 馬昱博, 高志賢 申請人:中國科學院新疆理化技術研究所