專利名稱：負載型催化劑及其制備方法和1,3-二氧戊環系化合物的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種負載型催化劑及其制備方法和1，3_ 二氧戊環系化合物的制備方法。
背景技術：
1，3-二氧戊環系化合物的制備方法按照反應物的不同一般可以分為兩種(1)以鄰二醇系化合物和含羰基的化合物(醛或酮)為反應物；(2)以環氧化合物和含羰基的化合物(醛或酮)為反應物。在有機合成領域，第一種方法常用于鄰二羥基或羰基官能團的保護和鄰二醇系化合物的氣相色譜分析。第二種方法的文獻報道較少，其中具有潛在工業應用價值的實例是由環氧乙烷和丙酮制備2，2_ 二甲基-1，3-二氧戊環，然后進行水解，從而制備乙二醇。J. Org. Chem.，1978，43，438-440公開了一種以無水硫酸銅作為催化劑，由環氧化合物和丙酮制備2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊環及其衍生物的方法。但是，該方法的缺點是反應的轉化率低(僅為5-50重量％ )，并且需要使用大量丙酮和催化劑，其中，丙酮與環氧化合物的摩爾比為大于16，催化劑與環氧化合物的摩爾比高達40%。本申請人的專利申請CN101519397A公開了一種由醛或酮以及1，2_環氧化合物作為反應物，以三氟甲烷磺酸鋅作為催化劑來合成1，3_ 二氧戊環系化合物的方法，該方法具有高的轉化率和產率。但是，CN101519397A公開的方法的不足是難以從反應混合物中分離出三氟甲烷磺酸鋅。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的催化劑與反應產物分離困難的不足，提供一種催化性能優異且易于與反應產物分離的負載型催化劑及其制備方法。本發明的另一目的在于提供一種1，3- 二氧戊環系化合物的制備方法，該方法具有高的轉化率和產物產率，并且易于將反應產物與催化劑分離。本發明提供了一種負載型催化劑，該負載型催化劑包括載體以及負載在所述載體上的磺酸根和鋅，所述載體為FDU-14，以所述負載型催化劑的總量為基準，所述鋅的含量為 1-3重量％，所述載體的含量為77-94重量％，以硫元素計，所述磺酸根的含量為5-20重量％。本發明還提供了上述負載型催化劑的制備方法，該方法包括在負載有HSO3-的所述載體上負載鋅。本發明進一步提供了一種式1所示的1，3_ 二氧戊環系化合物的制備方法，該方法包括在催化劑存在下，將式2所示的化合物與式3所示的化合物在25-70°C接觸0. 1-72小時，
權利要求
1.一種負載型催化劑，其特征在于，該負載型催化劑包括載體以及負載在所述載體上的磺酸根和鋅，所述載體為FDU-14，以所述負載型催化劑的總量為基準，所述鋅的含量為1-3重量％，所述載體的含量為77-94重量％，以硫元素計，所述磺酸根的含量為5-20重量％。
2.根據權利要求1所述的負載型催化劑，其中，所述載體的最可幾孔徑為2-4nm，所述載體的比表面積為100-400m2/g，所述載體的孔體積為0. 1-0. 3mL/g。
3.—種權利要求1或2所述的負載型催化劑的制備方法，其特征在于，該方法包括在負載有HSO3-的所述載體上負載鋅。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，在負載有HSO3-的載體上負載鋅的方法包括將所述負載有HSO3-的載體在溶劑存在下與鋅鹽接觸。
5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述溶劑為丙酮。
6.根據權利要求4所述的方法，其中，所述鋅鹽為三氟甲烷磺酸鋅。
7.根據權利要求4所述的方法，其中，以鋅元素計，所述負載有HSO3-的載體與所述鋅鹽的重量比為1 0.5-2。
8.根據權利要求4所述的方法，其中，所述接觸的條件包括溫度為25-100°C，時間為2-50小時。
9.根據權利要求3或4所述的方法，其中，所述負載有HSO3-的載體的制備方法包括將 FDU-14與發煙硫酸以重量比為1 5-20在25-100°C接觸1_10小時，所述發煙硫酸中三氧化硫的濃度為20-80重量％。
10.一種式1所示的1，3-二氧戊環系化合物的方法，該方法包括在催化劑存在下，將式 2所示的化合物與式3所示的化合物在25-70°C接觸0. 1-72小時，式1
11.根據權利要求10所述的方法，其中，式3所示的化合物與所述催化劑的重量比為 1 0. 01-0. 5。
12.根據權利要求10所述的方法，其中，式3所示的化合物與式2所示的化合物的重量比為 1 1-10。
13.根據權利要求10-12中任意一項所述的方法，其中，式2所示的化合物為丙酮，式3 所示的化合物為1，2-環氧丙烷。
全文摘要
本發明提供了一種負載型催化劑，該負載型催化劑包括載體以及負載在所述載體上的磺酸根和鋅，所述載體為FDU-14，以所述負載型催化劑的總量為基準，所述鋅的含量為1-3重量％，所述載體的含量為77-94重量％，以硫元素計，所述磺酸根的含量為5-20重量％。本發明還提供了所述負載型催化劑的制備方法，該方法包括在負載有HSO3-的所述載體上負載鋅。本發明進一步提供了一種制備1，3-二氧戊環系化合物的方法，該方法使用的催化劑為本發明提供的負載型催化劑。本發明的負載型催化劑易于與產物分離，并且具有優異的催化性能。
文檔編號B01J35/10GK102451761SQ20101051928
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者亢宇, 凌永泰, 姜健準, 王彥強, 田宇, 謝倫嘉, 趙思源, 鄧曉音, 鄭剛 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司北京化工研究院