一种磷化镍催化剂并应用于肉桂醛加氢制备苯甲醛

用于肉桂醛加氢制备苯甲醛的磷化镍催化剂
苯甲醛是一种用途广泛的化工产品，在香料、药物中间体及化工生产中均有应用，还可以用于配制各种花香型香精，特别是紫丁香、茉莉和玫瑰花香型香精。

最近，又发现苯甲醛是一种治疗艾滋病病毒（HIV）药物的中间体，采用合适的方法制备苯甲醛引起大家的广泛关注。

催化加氢是有机合成单元操作的重要手段之一，采用催化加氢由肉桂醛（CMA）选择加氢制备苯甲醛的方法可以降低产品成本，提高产品质量、增加收率和减少三废污染。

肉桂醛分子中同时存在C=C、C=O和苯环等不饱和官能团，其中C=C键的键能为615KJ/mol，C=O键键能为715 KJ/mol.所以，高选择性地进行C=C或C=O键加氢都比较困难。

另一方面采用价格昂贵的贵金属作为催化剂也不适合工业化应用。

尽管Raney Ni催化剂具有很好的加氢活性，但是，无法让反应只停留在C=C键加氢上，往往得到肉桂醛完全加氢的产物。

中国科学院大连化学物理研究所开发出一款磷化镍催化剂并用于肉桂醛选择加氢制备苯甲醛。

所述的磷化镍催化剂，载体为二氧化硅，镍的重量为催化剂总重量的1-20%。

所述磷化镍催化剂通过P的调节，有效地改善了金属镍的吸氢性能，是因为P的电子结构最外层为5个电子，为富电子物质，与金属结合后，改变了金属镍的电子结构；而肉桂醛中C=C 双键为缺电子基团，从而磷化镍对C=C键加氢具有很高的选择性。

所述技术方案如下：采用等体积浸渍法，采用价廉易得的含镍化合物和含磷化合物，以球形二氧化硅为载体，等体积浸渍的方法制备磷化镍，在适当的温度和压力下，采用非极性溶剂为溶剂，进行肉桂醛选择加氢。

所述含镍化合物可以采用氯化镍和硝酸镍，催化剂中镍的含量保持在1-20%之间。

所述溶剂，主要使用非极性溶剂，包括苯、甲苯、环己烷；如采用极性溶剂，在较高反应温度下，容易产生副反应。

催化剂在使用前，最好在450℃下进行预还原，预还原能提高催化剂的活性。

与现有催化剂相比，本磷化镍催化剂具有如下突出性优点：1）不使用贵金属或稀土元素添加剂，就可以制备出具有较好活性和选择性地催化剂；2）以价廉易得的含镍化合物为前驱物，以球形二氧化硅为载体，催化剂制备方法简单，加氢过程中催化剂颗粒保持完好，产物的分离方便；3）使用沸点较低的环己烷为溶剂，有利于产物的分离。

在较高转化率的前提下，苯甲醛的选择性可一直保持在90%以上。

更为详细的制备方法可见公开号为CN101376108A号专利。

考察不同反应温度对肉桂醛加氢反应的影响，加氢结果表明，反应温度的提高，大大提高了催化剂的活性。

贵金属钯催化剂具有良好活性，但加氢产物很难控制在苯丙醛，磷化镍催化剂活性没有钯催化剂强，但具有更好的苯丙醛选择性。