一种纳米Pd/C催化剂及采用该催化剂制备熊去氧胆酸的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化合物的催化氢化，具体涉及一种纳米Pd/c催化剂以及采用该催化 剂还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法。
【背景技术】
[0002] 目前国内外合成熊去氧胆酸的起始原料有鹅去氧胆酸和牛羊胆酸两种，而无论采 用何种原料合成熊去氧胆酸都需要先制取7-酮石胆酸，再经过氢化还原得到熊去氧胆酸。
[0003] 现在大多数是采用醇+金属钠体系进行氢化还原反应，此体系在进行氢化还原反 应时立体选择性较差，大概只有80%的7-酮石胆酸还原成熊去氧胆酸，另外20%还原成鹅 去氧胆酸，反应完成后还需要进行分离纯化，最后得到的熊去氧胆酸产品大概只有鹅去氧 胆酸的50~60%。
[0004] 目前，本领域亟需一种高产率制备熊去氧胆酸制备方法，从而满足市场对高纯度 熊去氧胆酸的需求。虽然贵金属类催化剂在化合物的催化氢化领域被广泛应用，但是采用 纳米Pd/c催化剂还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸的方法未见报道。
【发明内容】
[0005] 本发明针对现有技术中的缺陷，提供高效纳米Pd/c催化剂催化还原7-酮去氧胆 酸制备熊去氧胆酸的方法，从而显著提高熊去氧胆酸的产率和纯度。
[0006] 本发明的第一目的是提供一种具有高催化活性的纳米Pd/C催化剂。
[0007] 具体而言，所述纳米Pd/c催化剂由包括以下步骤的方法制备而成：
[0008] ⑴以PdCl2为原料，配制成浓度15~22g/L的H 2PdCl4溶液，再用强碱弱酸盐调 节溶液pH值至2~5,即得混合溶液A ;
[0009] (ii)在20~40°C下，将活性炭缓慢加入混合溶液A中，活性炭的加入量为20~ 50mg/ml，加完后搅拌15~30min，即得混合溶液B ;
[0010] (iii)在混合溶液B中，缓慢滴加9. 0~2L 0%水合肼溶液，所述水合肼溶液与混 合溶液B的体积比为1~10 :1~5 ;缓慢升温至45~80°C，保温搅拌0. 5~2h，即得混合 溶液C ;
[0011] (iv)用Na2CO3调节混合溶液C的pH值至5~6. 5,静置2~3h，过滤，洗涤沉淀， 在50~100°C干燥5~9h，即得纳米Pd/C催化剂。
[0012] 步骤⑴所述&?(1(：14溶液可由包括以下步骤的方法配制而成：取I. 0~2. 5g PdCl2，加入无机酸溶解，摇勾后加入蒸馏水至5~15m，小火加热溶解；用蒸馏水赶酸3~5 次，定容至50mL，即得15~22g/L的H 2PdCl4溶液。
[0013] 步骤（i)中，调节pH值可采用浓度5~10%的强碱弱酸盐，可选自碳酸钠、乙酸 钠、磷酸钠或碳酸氢钠。
[0014] 步骤（ii)所述活性炭可采用包括以下步骤的方法进行预处理：将活性炭置于坩 埚中，在100~150°C的恒温干燥箱中烘烤1~4h，从中称取所需量的活性炭置于圆底烧瓶 中，加水浸炭，摇匀，平衡〇. 5~3h，即可。
[0015] 步骤（iii)所述水合肼溶液与混合溶液B的体积比优选为1:3~5。
[0016] 本发明提供的纳米Pd/C催化剂，纳米Pd颗粒大小为8~20nm,比表面积为 1618 ~1055m2/g，总孔容为(λ 23 ~(λ 70cm3/g，Pd 含量为 1 ~6%。
[0017] 所述纳米Pd/C催化剂催化活性高，可广泛应用酮、醛等化合物的选择性加氢的催 化氢化反应中。该催化剂应用于催化还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸时，具有优异的效 果。
[0018] 本发明的第二目的是提供一种制备熊去氧胆酸的方法，所述方法以7-酮石胆酸 (7K-LCA)为原料，采用本发明所述纳米Pd/C催化剂，经氢化还原反应制备得到熊去氧胆酸 (UDCA)〇
[0019] 所述反应方程式如下：
【主权项】
1. 一种纳米Pd/C催化剂，其特征在于，由包括以下步骤的方法制备而成： ⑴以PdCl2为原料，配制成浓度15~22g/L的H2PdCl4溶液，调节溶液pH值至2~5， 即得混合溶液A; (ii) 在20~40°C下，将活性炭缓慢加入混合溶液A中，活性炭的加入量为20~50mg/ ml，加完后搅拌15~30min，即得混合溶液B; (iii) 在混合溶液B中，缓慢滴加浓度为9~21 %的水合肼溶液，所述水合肼溶液与混 合溶液B的体积比为1~10 :1~5 ;缓慢升温至45~80°C，保温搅拌0. 5~2h，即得混合 溶液C; (iv) 调节混合溶液C的pH值至5~6. 5,静置2~3h，过滤，洗涤沉淀，在50~100°C 干燥5~9h，即得纳米Pd/C催化剂。
2. 根据权利要求1所述的纳米Pd/C催化剂，其特征在于，步骤（iii)所述水合肼溶液 与混合溶液B的体积比为1:3~5。
3. 根据权利要求1或2所述的纳米Pd/C催化剂，其特征在于，所述纳米Pd/C催化剂 的粒径为8~20nm，比表面积为1055~1618m2/g，总孔容为0. 23~0. 70cm3/g，Pd含量为 1 ~6% 〇
4. 一种采用权利要求1~3任意一项所述纳米Pd/C催化剂制备熊去氧胆酸的方法，其 特征在于，包括以下步骤： (1) 在反应釜内投入7-酮去氧胆酸、醇类溶剂和纳米Pd/C催化剂，搅拌均匀；将反应 釜内充满氢气，在压强〇~30MPa、温度10~90°C条件下反应2~8h，即得反应液； (2) 在反应液中加入10~50倍体积的去离子水，搅拌均匀，浓缩至溶剂体积减少一半； 再加入10~100倍体积的去离子水，搅拌均勾，浓缩至溶剂残留量< 5%;再加入10~100 倍体积的去离子水，搅拌均匀，过滤，收集沉淀； (3) 在沉淀中加入浓度为10~50%的无机酸，结晶，过滤，洗涤晶体，干燥，即得熊去氧 胆酸。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤（1)所述纳米Pd/C催化剂的用量为 7-酮去氧胆酸重量的1/100000-1/100。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤（1)所述醇类溶剂选自乙醇、异 丙醇、正丁醇、叔丁醇、或仲丁醇中的一种或者两者以上的混合物。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，醇类溶剂的用量为7-酮去氧胆酸重量的 5~110倍，优选为5~50倍。
8. 根据权利要求4~7任意一项所述的方法，其特征在于，所述步骤（1)中，在压强5~ 25MPa、温度60~90°C条件下反应3~7h，即得反应液。
9. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤⑶所述无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸 或磷酸；无机酸的用量为沉淀体积的10~15倍。
10. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 用氮气将反应釜内的空气置换完全，投入7-酮去氧胆酸、乙醇和纳米Pd/C催化剂， 三者的重量比为100:500: 1，搅拌均匀；将反应釜内充满氢气，在压强5~25MPa、温度60~ 90°C条件下反应3~7h，即得反应液； (2) 在反应液中加入10~50倍体积的去离子水，搅拌均匀，浓缩至溶剂体积减少一半； 再加入10~50倍体积的去离子水，搅拌均匀，浓缩至溶剂残留量< 5%;再加入10~50倍 体积的去离子水，搅拌均匀，过滤，收集沉淀； (3)在沉淀中加入10~15倍体积的10%盐酸，结晶，过滤，用去离子水洗涤晶体，干燥 至含水量< 〇. 5%，即得熊去氧胆酸。
【专利摘要】本发明涉及一种纳米Pd/C催化剂以及采用纳米Pd/C催化剂制备熊去氧胆酸的方法。本发明提供的纳米Pd/C催化剂催化活性高，采用该催化剂还原7-酮去氧胆酸制备熊去氧胆酸可以显著提高熊去氧胆酸的产率和纯度。本发明提供的方案易于大规模工业生产，且可满足市场对于高纯度高熊去氧胆酸的需求。
【IPC分类】B01J23-44, B82Y30-00, C07J9-00, B82Y40-00
【公开号】CN104785249
【申请号】CN201510119222
【发明人】陈炅然, 陆其华
【申请人】苏州天绿生物制药有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月18日