3种镍基催化剂对苯乙酮的催化加氢对比研究

3种镍基催化剂对苯乙酮的催化加氢对比研究

化学试剂，2005，27（3），129-132研究报告与简报三种镍基催化剂对苯乙酮催化加氢的对比研究徐长青，朱大建，李光兴3（华中科技大学化学系，湖北武汉）摘要：制备了Ni2B/SiO2非晶态催化剂、Raney Ni催化剂和镍催化剂，利用XRD、SEM等对非晶态特征进行了表征。利用这三种镍基催化剂进行了苯乙酮催化加氢实验。结果表明，Ni2B/SiO2非晶态催化剂的催化活性和稳定性明显优于另外两种镍基催化剂。关键词：Ni2B/SiO2；非晶态催化剂；Raney Ni；镍； 苯乙酮 文献编号：O6431 38 文献编号：A 文章号：(2005) 收稿日期： 作者简介：徐长清(1976-2)，男，湖南岳阳人，硕士生，从事有机催化研究。雷尼镍催化剂和漆原镍催化剂都是结晶骨架镍催化剂，在化学工业中应用十分广泛，但它们的制备工艺复杂，镍的消耗量大，且催化剂制备过程中需大量的NaOH碱溶液进行萃取，带来资源和环境问题[1]。

另外，它们虽然催化活性高，但是稳定性差，失活很快。近20年来，新型镍基非晶态催化剂在许多领域取得了很大进展，特别是在催化剂制备和不饱和化合物的选择性加氢方面取得了进展。用化学还原法制备Ni2B/SiO2非晶态催化剂，设备简单，无需繁琐的前处理，环境污染小，催化活性和稳定性高，因此有很好的工业应用前景，有望取代传统的Raney Ni和镍催化剂。苯乙酮是一种简单的芳香酮，带有潜在的手性羰基，常被用作不对称催化加氢的底物。本文将以苯乙酮的加氢反应为探针，考察不同催化剂对羰基和苯环的活性、稳定性和加氢选择性。1实验部分111主要仪器与试剂日本D/粉末衍射仪；日立X2650扫描电子显微镜；美国微量GC2MS； 1790气相色谱仪。锌粉、六水氯化镍、二氧化硅、硼氢化钾、苯乙酮、α2-苯乙醇、无水乙醇等均为市售分析纯试剂。11 2 催化剂的制备与表征Raney Ni催化剂的制备方法[2]：Ni2Al合金先在弱条件下(2 mol/L NaOH溶液，室温)浸出，反应2 h；然后在强条件下(6 mol/L NaOH溶液，100 ℃水浴)处理0.15 h。

得到的沉淀依次用蒸馏水和无水乙醇洗涤，最后存于无水乙醇中备用。漆原镍催化剂的制备参考文献[2,3]的方法。Ni2B/SiO2非晶态催化剂的制备方法[4]：将NiCl2・6H2O配制成0.12 mol/L乙醇或水溶液，加入一定量的SiO2载体，镍与载体的质量比为1∶3，在回流条件下加热搅拌2h，在冰水浴中浸泡12h，然后在冰水浴中，搅拌下慢慢滴加K BH4水溶液(0.13 mol/L，pH 12，nBH-4∶nNi2+=3∶1)，迅速反应，生成黑色沉淀并放出大量气体。 反应结束后过滤，所得固体载体依次用氨水、蒸馏水、无水乙醇洗涤，最后真空干燥备用。利用XRD、SEM等对催化剂进行表征。XRD在日本D/粉末衍射仪上进行。Cu靶Kα射线，Ni滤光片，管电压30kV，管电流30mA，扫描速度4°/min。SEM在日立X2650扫描电子显微镜上进行。11 3苯乙酮加氢反应将催化剂、31 0g苯乙酮、10mL溶剂加入到50mL高压反应釜中。

反复通入氢气置换空气，再通入氢气至。升温至规定温度后，以800r/min的搅拌速度开动搅拌，消除外界扩散的影响，加氢反应开始。2h后停止反应，滤除催化剂，即得产品。产品采用微量GC2MS定性分析。定量分析采用1790气相色谱仪测定反应的转化率和产品的选择性。1790色谱仪分析条件：氢火焰检测器，毛细管柱HP25（交联5%苯基921卷27期3徐长青等：三种镍基催化剂对苯乙酮催化加氢的比较研究