本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種用于合成檸檬烯-4-醇的催化劑及其應用。

背景技術(shù)：

1、松油烯-4-醇是一種天然存在的抗菌劑，在洗滌行業(yè)和香料中應用較大，同時，也是農(nóng)藥合成的中間體，大多存在于互葉百千層植物中。由于自然資源有限，化學合成松油烯-4-醇將成為市場松油烯-4-醇的有力補充。目前松油烯-4-醇的生產(chǎn)工藝主要以異松油烯為原料，經(jīng)環(huán)氧化得異松油烯-4,8-環(huán)氧化物，再經(jīng)異構(gòu)得檸檬烯-4-醇，最后再經(jīng)過加氫得松油烯-4-醇。其中，異松油烯-4,8-環(huán)氧化物異構(gòu)生成檸檬烯-4-醇的收率為合成松油烯-4-醇的關(guān)鍵，對松油烯-4-醇的生產(chǎn)成本影響較大，為松油烯-4-醇合成的關(guān)鍵中間體。異松油烯-4,8-環(huán)氧化物異構(gòu)生成檸檬烯-4-醇需在催化劑存在下由異松油烯-4,8-環(huán)氧化物進行異構(gòu)而來，然而，現(xiàn)有的催化劑將異松油烯-4,8-環(huán)氧化物催化異構(gòu)生成檸檬烯-4-醇的收率較低，因此，如何催化提高異松油烯-4,8-環(huán)氧化物催化異構(gòu)生成檸檬烯-4-醇的收率成為當今研究的熱點。

2、因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)一種提高異松油烯-4,8-環(huán)氧化物催化異構(gòu)生成檸檬烯-4-醇的收率的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑，所述摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑能夠有效提高異松油烯-4,8-環(huán)氧化物催化異構(gòu)生成檸檬烯-4-醇的收率。

2、本發(fā)明第一方面提供一種摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑，所述摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑通過以下方法制備：

3、(1)將二氧化硅加入到乙醇、乙二醇單甲醚、水和有機酸的混合溶劑中，攪拌，得到混合溶液；

4、(2)向步驟(1)的混合溶液中加入硝酸鐵水溶液，攪拌混合后，加入鈦酸正丁酯，反應后，過濾，得到的濾餅經(jīng)干燥后依次進行研磨和煅燒，得摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑。

5、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述的水包括去離子水。

6、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述有機酸選自下組：甲酸、乙酸，或其組合。

7、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述有機酸包括甲酸。

8、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述二氧化硅的平均粒徑為5-60nm，較佳地5-50nm，更佳地10-40nm，較佳地10-30nm，較佳地15-25nm，更佳地18-22nm，最佳地20nm。

9、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述的乙醇與所述二氧化硅的質(zhì)量比為5-60：1，較佳地5-50：1，更佳地10-40：1，較佳地10-30：1，較佳地15-25：1，更佳地18-22：1，最佳地20：1。

10、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述的乙二醇單甲醚與所述二氧化硅的質(zhì)量比為0.03-3：1，較佳地0.05-1.5：1，更佳地0.05-1.0：1，較佳地0.1-0.8：1，較佳0.1-0.5：1，更佳地0.2-0.4：1，最佳地0.3：1。

11、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述的水與所述二氧化硅的質(zhì)量比為1-40：1，較佳地3-30：1，更佳地5-25：1，較佳地5-20：1，較佳10-15：1，更佳地12-13：1，最佳地12.5：1。

12、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述的有機酸與所述二氧化硅的質(zhì)量比為0.03-3：1，較佳地0.05-1.5：1，更佳地0.05-1.0：1，較佳地0.1-0.8：1，較佳0.1-0.5：1，更佳地0.2-0.4：1，最佳地0.3：1。

13、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述乙醇、乙二醇單甲醚、水和有機酸的質(zhì)量比為(190-210)：(2.5-3.5)：(115-135)：(2.5-3.5)，較佳地(195-205)：(2.8-3.2)：(120-130)：(2.8-3.2)，更佳地200：3：125：3。

14、優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述攪拌的時間為0.1-2h，較佳地0.1-1h，更佳地0.3-0.7h，最佳地0.5h。

15、優(yōu)選地，所述步驟(2)中的硝酸鐵與所述步驟(1)中的二氧化硅的質(zhì)量比為0.002-0.2：1，較佳地0.005-0.1：1，更佳地0.01-0.05：1，較佳地0.01-0.03：1，較佳地0.015-0.025：1，更佳地0.018-0.022：1，最佳地0.02：1。

16、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，在所述硝酸鐵水溶液中，硝酸鐵的重量百分數(shù)為10-30％，較佳地15-25％，更佳地18-22％，較佳地20％。

17、優(yōu)選地，所述步驟(2)中的硝酸鐵水溶液與所述步驟(1)中的二氧化硅的質(zhì)量比為0.01-1.0：1，較佳地0.05-0.5：1，更佳地0.05-0.3：1，較佳地0.05-0.2：1，較佳地0.05-0.15：1，更佳地0.08-0.12：1，最佳地0.1：1。

18、優(yōu)選地，所述步驟(2)中的鈦酸正丁酯與所述步驟(1)中的二氧化硅的質(zhì)量比為0.1-10：1，較佳地0.5-5：1，更佳地0.5-3：1，較佳地0.5-2：1，較佳地0.5-1.5：1，更佳地0.8-1.2：1，最佳地1：1。

19、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述攪拌的時間為0.3-2h，較佳地0.5-1.5h，更佳地0.8-1.2h，最佳地1h。

20、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，在20-40℃，較佳地25-35℃，更佳地28-32℃，最佳地30℃下加入鈦酸正丁酯。

21、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述反應的溫度為30-70℃，較佳地40-60℃，較佳地45-55℃，更佳地48-52℃，最佳地50℃。

22、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述反應的時間為5-15h，較佳地8-12h，最佳地10h。

23、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，得到的濾餅先用水洗滌后再進行干燥。

24、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述干燥的溫度為60-150℃，較佳地70-130℃，較佳地80-120℃，更佳地90-110℃，最佳地100℃。

25、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述干燥的時間為7-9h，較佳地7.5-8.5h，最佳地8h。

26、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述煅燒的溫度為400-800℃，較佳地500-700℃，更佳地550-650℃，較佳地580-620℃，更佳地590-610℃，最佳地600℃。

27、優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述煅燒的時間為3-8h，較佳地4-6h，更佳地4.5-5.5h，更佳地4.8-5.2h，最佳地5h。

28、本發(fā)明第二方面，提供一種如本發(fā)明第一方面所述的摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑的用途，用于將異松油烯-4,8-環(huán)氧化物催化成檸檬烯-4-醇。

29、本發(fā)明第三方面，提供一種檸檬烯-4-醇的制備方法，所述的方法包括：

30、將如本發(fā)明第一方面所述的摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑加入到異松油烯-4,8-環(huán)氧化物中，反應得到檸檬烯-4-醇。

31、優(yōu)選地，所述摻雜鐵的二氧化硅-二氧化鈦催化劑用量為異松油烯-4,8-環(huán)氧化物量的0.5-15wt％，較佳地1-10wt％，更佳地2-8wt％，更佳地3-7wt％，更佳地4-6wt％，更佳地4.5-5.5wt％，更佳地4.8-5.2wt％，最佳地5.0wt％。

32、優(yōu)選地，所述反應的溫度為120-180℃，較佳地130-170℃，較佳地140-160℃，更佳地145-155℃，最佳地150℃。

33、優(yōu)選地，所述反應的時間為5-6h，較佳地5.5-6.5h，更佳地5.8-6.5h，最佳地6h。

34、應理解，在本發(fā)明范圍內(nèi)中，本發(fā)明的上述各技術(shù)特征和在下文(如實施例)中具體描述的各技術(shù)特征之間都可以互相組合，從而構(gòu)成新的或優(yōu)選的技術(shù)方案。