一种丁醇催化合成4-庚酮的方法

背景技术

4-庚酮是一种重要的化工原料，可应用于硝化纤维的溶剂，也用于有机合成食用香料以及配制菠萝蜜、康酿克、香蕉、热带水果等型香精。4-庚酮通常在450℃时丁酸通过沉淀碳酸钙制备得到。由于丁醇来源广泛，既可以来自石化，也可来源于生物质发酵。丁醇比较活泼，可以通过氧化或脱氢得到丁酸。因此，以丁醇作为原料直接制备4-庚酮具有一定的应用前景。

2001年N.J.Coville等人采用氧化镁担载的氧化铈催化剂在氧气气氛下由丁醇制备4-庚酮，收率为44%。2009年Roman Klimkiewicz等人以铁酸锌作为催化剂，催化转化丁醇，制备4-庚酮，获得最高80%的收率。2010年Aleksandra Cyganiuk等人报道，锰酸镧与碳的复合催化剂在丁醇制备4-庚酮的反应中表现出一定的活性，其收率最高位47%。

虽然目前丁醇制备4-庚酮的反应路线的研究取得一定的进展，但是催化剂的制备较为繁琐，或是催化剂但是活性较差，目标产物的收率较低，因此，开发出制备易得，高反应活性且稳定性良好的固体催化剂体系具有重要的意义。

合成方法

以丁醇为原料，于固定床反应器进行反应，在反应管中填充催化剂氧化铈或是掺杂氧化铈催化剂后将反应管置于固定床反应器中，反应温度为350~450℃。所述氧化铈或是掺杂氧化铈催化剂，其中掺杂元素为：镁、钙、锶、钡、铝、锆、酮、镍、以及镧系金属中的一种或两种以上；金属掺杂量为：0.5wt%(重量比)~10wt%(重量比)；所述氧化铈或是掺杂型氧化铈催化剂采用沉淀法制备。所述反应管中装填催化剂床层厚度为5cm~30cm，反应为常压，丁醇进料的质量空速0.1~2.0h^-1，得到4-庚酮选择性达到90%以上。

参考文献

[1]中国科学院大连化学物理研究所. 一种由丁醇制备4-庚酮的方法:CN201610928928.5[P]. 2018-05-08.