专利名称：负载型催化剂及其制备方法和1,3-二氧戊环系化合物的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种负载型催化剂及其制备方法和1，3_ 二氧戊环系化合物的制备方法。
背景技术：
1，3-二氧戊环系化合物的制备方法按照反应物的不同一般可以分为两种(1)以邻二醇系化合物和含羰基的化合物(醛或酮)为反应物；(2)以环氧化合物和含羰基的化合物(醛或酮)为反应物。在有机合成领域，第一种方法常用于邻二羟基或羰基官能团的保护和邻二醇系化合物的气相色谱分析。第二种方法的文献报道较少，其中具有潜在工业应用价值的实例是由环氧乙烷和丙酮制备2，2_ 二甲基-1，3-二氧戊环，然后进行水解，从而制备乙二醇。J. Org. Chem.，1978，43，438-440公开了一种以无水硫酸铜作为催化剂，由环氧化合物和丙酮制备2，2- 二甲基-1，3- 二氧戊环及其衍生物的方法。但是，该方法的缺点是反应的转化率低(仅为5-50重量％ )，并且需要使用大量丙酮和催化剂，其中，丙酮与环氧化合物的摩尔比为大于16，催化剂与环氧化合物的摩尔比高达40%。本申请人的专利申请CN101519397A公开了一种由醛或酮以及1，2_环氧化合物作为反应物，以三氟甲烷磺酸锌作为催化剂来合成1，3_ 二氧戊环系化合物的方法，该方法具有高的转化率和产率。但是，CN101519397A公开的方法的不足是难以从反应混合物中分离出三氟甲烷磺酸锌。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的催化剂与反应产物分离困难的不足，提供一种催化性能优异且易于与反应产物分离的负载型催化剂及其制备方法。本发明的另一目的在于提供一种1，3- 二氧戊环系化合物的制备方法，该方法具有高的转化率和产物产率，并且易于将反应产物与催化剂分离。本发明提供了一种负载型催化剂，该负载型催化剂包括载体以及负载在所述载体上的磺酸根和锌，所述载体为FDU-14，以所述负载型催化剂的总量为基准，所述锌的含量为 1-3重量％，所述载体的含量为77-94重量％，以硫元素计，所述磺酸根的含量为5-20重量％。本发明还提供了上述负载型催化剂的制备方法，该方法包括在负载有HSO3-的所述载体上负载锌。本发明进一步提供了一种式1所示的1，3_ 二氧戊环系化合物的制备方法，该方法包括在催化剂存在下，将式2所示的化合物与式3所示的化合物在25-70°C接触0. 1-72小时，
权利要求
1.一种负载型催化剂，其特征在于，该负载型催化剂包括载体以及负载在所述载体上的磺酸根和锌，所述载体为FDU-14，以所述负载型催化剂的总量为基准，所述锌的含量为1-3重量％，所述载体的含量为77-94重量％，以硫元素计，所述磺酸根的含量为5-20重量％。
2.根据权利要求1所述的负载型催化剂，其中，所述载体的最可几孔径为2-4nm，所述载体的比表面积为100-400m2/g，所述载体的孔体积为0. 1-0. 3mL/g。
3.—种权利要求1或2所述的负载型催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括在负载有HSO3-的所述载体上负载锌。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，在负载有HSO3-的载体上负载锌的方法包括将所述负载有HSO3-的载体在溶剂存在下与锌盐接触。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述溶剂为丙酮。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述锌盐为三氟甲烷磺酸锌。
7.根据权利要求4所述的方法，其中，以锌元素计，所述负载有HSO3-的载体与所述锌盐的重量比为1 0.5-2。
8.根据权利要求4所述的方法，其中，所述接触的条件包括温度为25-100°C，时间为2-50小时。
9.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述负载有HSO3-的载体的制备方法包括将 FDU-14与发烟硫酸以重量比为1 5-20在25-100°C接触1_10小时，所述发烟硫酸中三氧化硫的浓度为20-80重量％。
10.一种式1所示的1，3-二氧戊环系化合物的方法，该方法包括在催化剂存在下，将式 2所示的化合物与式3所示的化合物在25-70°C接触0. 1-72小时，式1
11.根据权利要求10所述的方法，其中，式3所示的化合物与所述催化剂的重量比为 1 0. 01-0. 5。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，式3所示的化合物与式2所示的化合物的重量比为 1 1-10。
13.根据权利要求10-12中任意一项所述的方法，其中，式2所示的化合物为丙酮，式3 所示的化合物为1，2-环氧丙烷。
全文摘要
本发明提供了一种负载型催化剂，该负载型催化剂包括载体以及负载在所述载体上的磺酸根和锌，所述载体为FDU-14，以所述负载型催化剂的总量为基准，所述锌的含量为1-3重量％，所述载体的含量为77-94重量％，以硫元素计，所述磺酸根的含量为5-20重量％。本发明还提供了所述负载型催化剂的制备方法，该方法包括在负载有HSO3-的所述载体上负载锌。本发明进一步提供了一种制备1，3-二氧戊环系化合物的方法，该方法使用的催化剂为本发明提供的负载型催化剂。本发明的负载型催化剂易于与产物分离，并且具有优异的催化性能。
文档编号B01J35/10GK102451761SQ20101051928
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者亢宇, 凌永泰, 姜健准, 王彦强, 田宇, 谢伦嘉, 赵思源, 邓晓音, 郑刚 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院