一种耦合反应制备四氢呋喃和甲酸甲酯的方法

摘要

本发明涉及一种耦合制备四氢呋喃和甲酸甲酯的方法，属于有机催化领域。该方法是将甲醇和γ-丁内酯这两种物质混合，在气相、无附加氢的条件下，采用负载型铜系列催化剂进行γ-丁内酯加氢与甲醇脱氢耦合反应制备四氢呋喃和甲酸甲酯。此工艺中γ-丁内酯加氢反应可获得较高的四氢呋喃收率，甲醇在催化剂作用下发生脱氢反应生成高附加值的甲酸甲酯。与单一过程相比，耦合反应所需能量少，无需外加氢源，生产成本低，具有高选择性和高收率。

主权项

一种耦合反应制备四氢呋喃和甲酸甲酯的方法，按照下述步骤进行：（1）将Cu(NO₃)₂﹒3H₂O配成Cu(NO₃)₂﹒3H₂O质量浓度为10%～45%的水溶液，加入载体在常温下等体积浸渍8 h，浸渍制成CuO/载体催化剂；浸渍后样品在120 ℃下干燥过夜，550 ℃焙烧2～4 h，将样品压片，筛分成40‑60目的颗粒，制成催化剂母体；（2）将催化剂母体在氢气或惰性气体稀释的氢气中，在0.1 MPa 压力下，以1.5 ℃/min程序升温至200 ℃，再以1.0 ℃/min程序升温至280 ℃，同时H₂体积分数缓慢提高到30%，在280 ℃恒温还原3 h，得还原后的催化剂；（3）将γ‑丁内酯溶于甲醇制成γ‑丁内酯/甲醇混合液，其中γ‑丁内酯与甲醇的比例为10:90，W/W，经350 ℃汽化后进入装载有步骤（2）还原催化剂的固定床反应器中进行气相耦合反应，其中催化剂装填量为5ml，进样流速8 mL/h，载气N₂流率为80 ml/min，反应压力稳定在1 MPa，反应温度220～280 ℃,在给定温度下连续取样1 h，冰水浴冷凝收集产物；步骤（1）中所述的载体为：MCM‑41，Si/Al=80的HZSM‑5或Si/Al=7的HY。