一种选择性氧化4‑甲基愈创木酚生成香兰素的层状催化剂及其制备方法

摘要

一种选择性氧化4‑甲基愈创木酚生成香兰素的层状催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。通过添加助活性中心改变主催化活性中心Co的电子结构；通过在层间插入亲疏水性不同的阴离子影响对产物的选择性。添加镁、锌、铜、铝、铁、镍、钐、锰、钛、钙、铈、镓、铬、铟、锡等元素中一种或多种为助活性组分。制备方法是：将活性组分和组活性组分的硝酸盐或氯化物配制成溶液，加入沉淀剂后进行加热反应，最后将固体物质进行洗涤和干燥即可。将制备得到的层状水滑石加入到含有欲交换阴离子的溶液中，通过离子交换的方法即可以得到插层水滑石催化剂。将制备的催化剂应用于4‑甲基愈创木酚的氧化反应。催化剂的活性高，对产物香兰素的选择性较高。

主权项

一种多相层状催化剂的应用，其特征在于，用于选择性氧化4‑甲基愈创木酚生成香兰素，多相层状催化剂为层状水滑石结构，以钴元素为多相层状催化剂的主活性组分，添加镁、锌、铜、铝、铁、镍、钐、锰、钛、钙、铈、镓、铬、铟、锡中的一种或者多种元素为助活性组分元素改变主催化活性组分的电子结构；层间含有不同亲疏水性能力的催化剂阴离子；多相层状催化剂类型为[M²⁺_1‑xM³⁺_x(OH)₂][A^n‑_y·mH₂O]，其中M²⁺表示的是二价金属阳离子，必须包括Co²⁺，或同时还包括选自Mg²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺中的一种或者是几种；M³⁺表示的是三价金属阳离子，选自Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺和In³⁺中的一种或者是几种，或者四价金属阳离子取代部分三价金属阳离子进入到层板中，四价的金属阳离子选自Sn⁴⁺、Ce⁴⁺、Ti⁴⁺和Sm⁴⁺中的一种或者是几种；A^n‑表示的是插层到层状多相催化剂层间的阴离子，选自碳酸根、硝酸根、羧酸根、硫酸根、十二烷基磺酸根、十二烷基硫酸根、酒石酸根、六硝基钴酸根、十二烷基苯磺酸根中的一种或者是几种，y表示的是插层到层间的阴离子数目，其中，A^n‑_y和[M²⁺_1‑xM³⁺_x(OH)₂]的电荷数相等，x表示的是M³⁺/(M³⁺+M²⁺)的比值，M²⁺/M³⁺金属离子的摩尔比2～4，m表示的是层间水分子的数目，0.1≤m≤0.33；在催化剂存在的条件下，在充有氧气的密闭反应釜里，将含有反应物4‑甲基愈创木酚和氢氧化钠的溶液加热进行反应，反应过程中的压力维持在0.15～3.5Mpa，催化剂的用量为所投反应物4‑甲基愈创木酚质量分数的0.1～25％，反应的温度维持在50～150℃，反应时间是0.5～6h反应到终点。