一种Mg-Sr-K负载型催化剂的制备方法及其在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的应用与流程

本发明属于合成反应用催化剂，特别涉及一种mg-sr-k负载型催化剂的制备方法及其在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的应用。

背景技术：

1、异丁酰乙酸乙酯分子式为c8h14o3，异丁酰乙酸乙酯是一种脂肪族β-酮酸酯，是合成药物阿托伐他汀的中间体，也是重要的化工原料。例如异丁酰乙酸乙酯被广泛作为成膜助剂添加使用，长久以来，在膜材料的工业生产中占据重要地位。

2、另外，以异丁酰乙酸乙酯作为中间体制备的阿托伐他汀通用名为阿托伐他汀钙，是hmg-coa还原酶选择性、竞争性抑制剂。能够调整人体血脂，在临床上主要用于降低胆固醇水平，对甘油三酯也有一定的降低作用。对于脑卒中、心血管疾病伴有血脂异常的患者，服用此药物可降低此类疾病的复发。部分患者如果通过颈部彩超发现颈部血管有斑块，也需要服用此药物，来稳定斑块或减少斑块的生成。

3、合成异丁酰乙酸乙酯的传统方法是乙酰乙酸乙酯和异丁酰氯在强碱作用下生成α-异丁酰乙酰乙酸乙酯，再进一步脱羧而得到，但是目前该法在制造异丁酰乙酸乙酯时存在生产率不高、纯度不高的问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，操作如下：

2、(1)将镁盐、钾盐、锶盐溶解在一起后，向其中加入载体材料并混合，

3、其中，载体材料为sio2、al2o3中的一种或两种的组合，

4、具体地，按照大致2:1:1的摩尔比，将镁盐、钾盐、锶盐分散于去离子水中，水浴加热搅拌30min左右，水浴加热温度为40～100℃；加入载体材料后保持水浴加热条件搅拌混合4～10h，

5、加入的载体为sio2时，sio2以中性硅溶胶的形式缓慢滴加至分散体系中，并保持水浴加热条件使溶胶混合物逐渐凝结，镁盐、钾盐、锶盐的总重量为中性硅溶胶中二氧化硅重量的0.7～0.9倍；

6、(2)将步骤(1)中得到的混合物干燥后，进行高温煅烧得到mg-sr-k负载型催化剂前驱体，

7、其中，步骤(1)中凝结后的溶胶混合物先经过常温(25℃，下同)下静置24小时的老化处理后，再于烘箱中进行干燥，干燥温度为30～150℃，干燥时间为10～48h，于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为300～800℃，煅烧时间为4～12h，

8、(3)将步骤(2)中得到的mg-sr-k负载型催化剂前驱体于h2气氛中焙烧，得到mg-sr-k负载型催化剂，

9、焙烧于石英管中进行，h2于石英管中的流速为50～200ml/min，焙烧温度为300～700℃，焙烧时间为4～12h，焙烧过程中，金属氧化物还原为单质形态，而还原反应的副产物水则在h2流的作用下被及时带走，

10、本发明还提供了上述制备方法所得的mg-sr-k负载型催化剂在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的催化应用，操作为，

11、将尿素、乙酸乙酯、mg-sr-k负载型催化剂分散于溶剂中，升温后向其中加入异丁酰氯并反应一段时间后，将该反应体系调节为弱酸性后继续反应一段时间，分离出有机层，回收溶剂后得到产物异丁酰乙酸乙酯，

12、具体地，将分散体系升温至30～80℃下，搅拌条件下缓慢滴加异丁酰氯后反应10～24h，将该反应体系调节为ph＝3后继续于30～50℃条件下反应5～12h，反应完成后用分液漏斗取有机层，旋转蒸发回收溶剂。

13、本发明的综合优势在于：

14、金属mg、sr、k作为活性中心可以催化乙酸乙酯脱氢，提高催化剂的催化活性，可以实现乙酸乙酯脱氢制异丁酰乙酸乙酯的目的，反应步骤简单，原料转化率高，产品纯度高，催化剂成本低且稳定性高，在乙酸乙酯脱氢制异丁酰乙酸乙酯中展现出了优良的催化活性及选择性，具有很大的竞争优势。

技术特征：

1.一种mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，操作如下：

2.如权利要求1所述的mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述载体材料为sio2、al2o3中的一种或两种的组合。

3.如权利要求1所述的mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，镁盐、钾盐、锶盐按照2:1:1的摩尔比溶解分散于去离子水中后，水浴加热搅拌30min，水浴加热温度为40～100℃；加入载体材料后保持水浴加热条件搅拌混合4～10h。

4.如权利要求1所述的mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中于烘箱中进行干燥，干燥温度为30～150℃，干燥时间为10～48h。

5.如权利要求1所述的mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中于马弗炉中进行煅烧，煅烧温度为300～800℃，煅烧时间为4～12h。

6.如权利要求1所述的mg-sr-k负载型催化剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中于石英管中进行焙烧，h2于石英管中的流速为50～200ml/min，焙烧温度为300～700℃，焙烧时间为4～12h。

7.一种如权利要求1至6任一项所述的制备方法得到的mg-sr-k负载型催化剂在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的催化应用。

8.如权利要求7所述的mg-sr-k负载型催化剂在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的催化应用，其特征在于：将尿素、乙酸乙酯、mg-sr-k负载型催化剂分散于溶剂中，升温后向其中加入异丁酰氯并反应一段时间后，将该反应体系调节为弱酸性后继续反应一段时间，分离出有机层，回收溶剂后得到产物异丁酰乙酸乙酯。

9.如权利要求8所述的mg-sr-k负载型催化剂在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的催化应用，其特征在于：将分散体系升温至30～80℃下，搅拌条件下缓慢滴加异丁酰氯后反应10～24h，将该反应体系调节为ph＝3后继续于30～50℃条件下反应5～12h，反应完成后用分液漏斗取有机层，旋转蒸发回收溶剂。

技术总结
本发明属于合成反应用催化剂技术领域，特别涉及一种Mg‑Sr‑K负载型催化剂的制备方法及其在乙酸乙酯脱氢制备生物基成膜助剂异丁酰乙酸乙酯中的应用，本发明先制备含金属氧化物的多孔结构的前驱体，然后在H2流中高温煅烧，金属氧化物还原为单质形态。该催化剂成本低且稳定性高，在乙酸乙酯脱氢制异丁酰乙酸乙酯中展现出了优良的催化活性及选择性，具有很大的竞争优势，催化反应的原料转化率高，产品纯度高。

技术研发人员：曹秀梅,冯於龙
受保护的技术使用者：润泰化学(泰兴)有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16