负载金属催化剂对阿维菌素选择加氢反应研究

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伊维菌素作为广谱杀虫剂,目前被广泛用于人体、动物和植物的杀虫剂、驱螨剂等,它由阿维菌素选择加氢得到。过去人们一直采用烃溶性Wilkinson催化剂RhCl(PPh33,在均相体系中催化加氢阿维菌素得到伊维菌素。多相催化剂的液相加氢,对于许多反应表现出良好的催化性能,而对阿维菌素选择加氢制伊维菌素尚未见文献报道。本文采用醇水混合还原法、微乳液法制备了负载Ir金属催化剂以及聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定的Ir/γ-Al2O3催化剂,考察其对阿维菌素选择加氢制备伊维菌素的性能,探讨了催化剂制备方法以及载体对催化剂活性和选择性影响。结果表明,相比活性碳、α-Al2O3、TiO2等载体,γ-Al2O3为载体制备催化剂具有更高的催化活性和选择性。在不同金属催化剂Ru/γ-Al2O3、Pd /γ-Al2O3、Pt/γ-Al2O3、Ir /γ-Al2O3中,Ir /γ-Al2O3活性和选择性最好。以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)稳定并以乙醇–水混合溶液回流还原制备的Ir∕γ-Al2O3性能明显好于用其它方法制备的催化剂。PVP保护的负载催化剂不仅改善了催化剂的活性,而且提高了对伊维菌素的催化选择性。在60℃、2.0 MPa、6 h的反应条件下,没有添加PVP的负载催化剂,其转化率为55.3%,生成伊维菌素的选择性为65.3%。如果在上述反应条件下用PVP保护的负载催化剂在该催化体系中反应,转化率和选择性分别上升到82.0%和80.8%;采用微乳液法制备的Ir /γ-Al2O3显示出良好的活性,但反应选择性比PVP保护的催化剂稍差。
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