本发明专利技术公开一种挂式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷的合成方法，是为了解决处理残余催化剂时产生酸性废水的问题。本发明专利技术以桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷为原料，包括以下步骤：将桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷置于反应瓶中，加入有机溶剂，待桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷完全溶解后，加入ＡｌＣｌ↓［３］负载型催化剂，反应温度为１０℃～７０℃，反应时间为１．５～３．５小时，反应液经处理得到挂式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷，其中ＡｌＣｌ↓［３］负载型催化剂的载体为硅胶、硅藻土、沸石或活性Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，负载量为载体重量的４０％～７５％，ＡｌＣｌ↓［３］负载型催化剂的用量为桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷重量的１０％～２０％。本发明专利技术主要用于挂式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷的合成。
【技术实现步骤摘要】
,6</sup>]癸烷的合成方法
本专利技术涉及一种挂式-三环癸烷的合成方法，属有机合成。技术背景挂式-三环癸烷，俗称挂式四氢双环戊二烯，是一种性能优良的低 温液体燃料，已广泛用于导弹、飞机和鱼雷的推进，成为航空航天事业不可缺 少的燃料。桥式-三环癸烷异构化反应合成挂式-三环癸烷是合成挂 式-三环癸烷合成方法，该方法反应后产生大量废酸，且对设备要求较 高。日本专利JP 2003128593公开了一种以无水A1C13为催化剂的挂式-三环 癸烷合成方法，该反应以正己烷为溶剂，反应温度80。C，反应时间7 小时，该方法中反应后残余催化剂需要水解处理，产生大量酸性废水。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服
技术介绍
中的不足和缺陷，提供一种不 产生酸性废水、催化剂易回收的挂式-三环癸烷的合成方法。本专利技术构思无水A1C13是桥式-三环癸垸异构化反应合成挂式-三 环癸烷应用最广的催化剂，然而在反应结束后，残余AlCls催化剂会 形成一种黏性半固体物，在实际操作中很难分离，需水解处理，产生大量酸性 废水。为了实现本专利技术的目的，本专利技术将AlCl3负载到载体上制备成负载型催化 剂，该催化剂在反应结束后可直接过滤回收，无需水解处理，避免了处理残余 催化剂产生酸性废水的问题。本专利技术以桥式-三环癸垸为原料，包括以下步骤将桥式-三环 癸烷置于反应瓶中，加入有机溶剂，待桥式-三环癸垸完全溶 解后，加入AlCl3负载型催化剂，反应温度为10°C~70 °C，反应时间为1.5 3.5小时，反应液经处理后得到挂式-三环癸烷，其中AlCl3负载型催化剂 的载体为硅胶、硅藻土、沸石或活性Al203，AlCl3负载量为载体重量的40。/。 75。/。， A1C13负载型催化剂的用量为桥式-三环癸烷重量的10°/。 20%。本专利技术采用的有机溶剂为挂式-三环癸烷、二氯甲烷或环己烷，优 选挂式-三环癸垸。本专利技术的优选技术方案以桥式-三环癸烷为原料，包括以下步骤 将桥式-三环癸烷置于反应瓶中，加入挂式-三环癸垸，待桥 式-三环癸烷完全溶解后，加入A1C13负载型催化剂，反应温度7(TC， 反应时间2.5小时，反应液经处理后得到挂式-三环癸烷，其中A1C13 负载型催化剂的负载量为载体重量的50%, A1C13负载型催化剂的用量为桥式-三环癸烷重量的20%。本专利技术中催化剂载体的预处理对其催化性能至关重要。本专利技术采用30% H202和98% H2S04对载体浸泡，使载体表面富含羟基，活性组分AlCl3能与该 羟基形成-0-AlCl2，牢固地结合在载体表面。本专利技术的优点本专利技术所用的A1C13负载型催化剂可直接过滤回收、重复使 用，无需水解处理，避免了产生酸性废水的问题；且反应时间较短，原料的转 化率和产物的收率较高，转化率可达99.0%，收率可达97.1%。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的保护范围并 不仅限于此。分析仪器海欣GC-930型气相色谱仪，安捷伦公司DB-1 (30m x 0.32mm)毛细管色谱柱。 实施例11.1催化剂的制备 l丄l载体的预处理称取100 g SiO2(100-200目)于烧杯中，依次缓慢加入100 mL 30% &02和 250mL98%H2SO4，放置24小时后，用蒸馏水洗涤过滤分离的Si02至洗涤液为 中性，10(TC真空干燥72小时。1.1.2催化剂的制备在带有机械搅拌装置的三口瓶中，依次加入150mLCCU、上述步骤得到的 载体SiO2l0g， N2气氛下加入5gAlCl3，搅拌、加热升温至反应体系回流，反 应时间为72小时。反应结束后，减压除溶剂，得到负载型催化剂。 1.2挂式-三环癸垸的合成称取30.8 g桥式-三环癸垸、16.7 g挂式-三环癸烷加入装 有机械搅拌的反应瓶中，待桥式-三环癸烷完全溶解后，加入6.2g上 述制备的AlCb负载型催化剂，搅拌、加热升温至70 。C，反应2.5小时。将反 应混合物过滤除去催化剂后得到挂式-三环癸垸。气相色谱分析反应转化率为99.2%,选择性为97.9%。结构鉴定元素分析C1()H16理论值C(88.24%) H(11.76%)，实测值C(88.23%) H(11.77%)。MS: m/zl36(M+)， 67(100)。IR(KBr)， v/cm-1 : 2946， 2866， 1468， 1456， 1297。13CNMR(CDC13):27.30(CH2,C4),28.81(CH2,C3,C5),32.11(CH2,C10),32.47(CH, C8，C9),40.71(CH,C1,C7), 48.26(CH,C2,C6)。经分析检测证实本实施例所得的产物为挂式-三环癸烷。 实施例2负载型催化剂的制备方法与实施例1中相同，所不同的是加入7.5gAlClg。 称取30.8 g桥式-三环癸烷、16.7 g挂式-三环癸垸加入装有机械搅拌的反应瓶中，待桥式-三环癸烷完全溶解后，加入4.6g上述制备的AlCl3负载型催化剂，搅拌、加热升温至60 °C，反应3小时。将反应混合物过滤除去催化剂后得到挂式-三环癸烷。 气相色谱分析反应转化率为95.2%，选择性为96.5%。实施例3负载型催化剂的制备方法与实施例1中相同，所不同的是加入4gAlCl3。 称取30.8 g桥式-三环癸垸、16.7 g环己烷加入装有机械搅拌的反应瓶中，待桥式-三环癸烷完全溶解后，加入5.2 g上述制备的A1C13 负载型催化剂，搅拌、加热升温至60'C,反应2小时。将反应混合物过滤除去 催化剂，反应液蒸除溶剂后得到挂式-三环癸垸。 气相色谱分析反应转化率为97.2%，选择性为96.4%。 实施例4负载型催化剂的制备方法与实施例1中相同，所不同的是加入4.5gAlClg。 称取30.8 g桥式-三环癸烷、16.7 g 二氯甲烷加入装有机械搅拌的 反应瓶中，待桥式-三环癸烷完全溶解后，加入5.9g上述制备的AlCl3 负载型催化剂，搅拌、加热升温至30 。C，反应1.5小时。将反应混合物过滤除 去催化剂，反应液蒸除溶剂后得到挂式-三环癸烷。气相色谱分析反应转化率为98.3%，选择性为97.1%。 实施例5负载型催化剂的制备方法与实施例1中相同，所不同的是加入5.5gAlCl3。 称取30.8 g桥式-三环癸垸、16.7 g 二氯甲烷加入装有机械搅拌的反应瓶中，待桥式-三环癸烷完全溶解后，加入3.1g上述制备的AlCl3负载型催化剂，搅拌、加热升温至4(TC，反应3小时。将反应混合物过滤除去催化剂，反应液蒸除溶剂后得到挂式-三环癸烷。 气相色谱分析反应转化率为97.6%，选择性为98.1%。实施例6负载型催化剂的制备方法与实施例1中相同，所不同的是加入7gAlCl3。 称取30.8 g桥式-三环癸垸、16.7 g 二氯甲烷加入装有机械搅拌的 反应瓶中，待桥式-三环癸烷完全溶解后，加入5.5g上述制备的AlCl3 负载型催化剂，搅拌、加热升温至10'C，反应1.5小时。将反应混合物过滤除 去催化剂，反应液蒸除溶剂后得到挂式-三环癸垸。气相色谱分析反应转化率为99.0%,选择性为98.4%。实施例7负载型催化剂的制备方法与实施例1中相同，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种挂式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷的合成方法，以桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷为原料，包括以下步骤：将桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷置于反应瓶中，加入有机溶剂，待桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷完全溶解后，加入ＡｌＣｌ↓［３］负载型催化剂，反应温度为１０℃～７０℃，反应时间为１．５～３．５小时，反应液经处理后得到挂式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷，其中ＡｌＣｌ↓［３］负载型催化剂的载体为硅胶、硅藻土、沸石或活性Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］，ＡｌＣｌ↓［３］负载量为载体重量的４０％～７５％，ＡｌＣｌ↓［３］负载型催化剂的用量为桥式－三环［５．２．１．０↑［２，６］］癸烷重量的１０％～２０％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑，亢建平，张伟，杜咏梅，李春迎，谷玉杰，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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