合成的多孔结晶的MCM-68及其合成和应用制造技术

本发明专利技术涉及名为ＭＣＭ－６８的新合成多孔结晶材料、其合成方法和用于其制备的新的多环有机阳离子以及将其用于有机化合物的催化转化。新的结晶材料显示明确的Ｘ射线衍射图，具有独特的晶体结构，结构中含至少一种通道系统（其中，每一通道由１２节环的四面体配位原子限定）和至少两种其它的独立通道系统（其中每一通道由１０节环的四面体配位原子限定），其中独特的１０节环通道的数目比１２节环通道的数目多一倍。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
合成的多孔结晶的MCM-68 及其合成和应用本申请是中国专利申请00803957. 7的分案申请。本专利技术涉及新的合成多孔结晶材料，涉及它的制备方法以及涉及 它用于有机化合物的催化转化。本专利技术还提供了用于合成本专利技术的结 晶材料新的有机定向剂(directing agent )。过去已经证明，沸石材料(无论天然的或合成的)对许多类型的 烃的转化反应都有催化作用。某些沸石材料是(由X-射线衍射证明的) 具有一定的结晶结构的有序的、多孔的结晶铝硅酸盐，在其中，存在有 许多小空腔，这些小空腔由许多更小的通道或小孔相互连接。这些小 空腔和小孔在某一专用沐石材料内尺寸是均匀的。因为这些小孔的尺 寸可以吸附某些尺寸的分子而排斥更大尺寸的分子。所以这些材料被 称之为"分子筛"，并以各种方法利用这些性质。这些分子筛(无论天然的或合成的)都包括含多种正离子的结晶 硅酸盐。这些硅酸盐可以看成是Si04和周期表IIIA族元素的氧化物， 例如A104的刚性的三维网，其中四面体由共享氧原子交联，从而，III A族元素例如铝和硅原子总量与氧原子之比为1: 2，含IIIA族元素，例 如铝的四面体的电价由晶体中包含的阳离子，例如碱金属或碱土金属 阳离子所平衡。这可以表示为IIIA族元素，例如铝，与各种阳离子数 的比值，如Ca/2、 Sr/2， Na、 K或Li等于l。用传统的离子交换法可 以将一类的阳离子完全或部分用另一类型的阳离子交换出来。通过这 种阳离子交换可以用适宜选择的阳离子改变给定硅酸盐的性质。在脱 水前四面体之间的空间由水分子占居。现有的技术已经制成许多合成的沸石，许多这些沸石的名称是由 字母或其它方便的符号表示，如沸石A(美国专利2， 882， 243 );沸 石X(美国专利2， 882， 244 );沸石Y(美国专利3， 130， 007 );沸 石ZK-5(美国专利3， 247， 195 );沸石ZK-4(美国专利3， 314， 752 );沸石ZSM-5 (美国专利3, 702， 886 );沸石ZSM-ll(美国专利3， 709, 979);沸石ZSM-12 (美国专利3， 832, 449);沸石ZSM-20 (美国专 利3， 972， 983 );沐石ZSM—35(美国专利4， 016, 245);彿石ZSM—23(美国专利4， 076， 842 );沸石MCM—22 (美国专利4， 954， 325);和沸石MCM-35(美国 专利4， 981， 663 )。给定的沸石的Si02/Al203比值常是可变的.例如，沸石X可以用 Si02/Al20:,比值为2-3合成；沸石Y的S iO」/Al203比值可以为3-6。在 某些沐石中，Si02/Al203比值的上限没有限制。ZSM-5是这样的例子， 其中Si02/AL03比值至少为5,最高为现有分析测量方法的极限。美国 专利3， 941, 871 (Re.29， 948)公开的多孔结晶珪酸盐是由原料混 合物中不含有意加入的氧化铝并显示ZSM-5的X-射线衍射图特征的反 应混合物制成。美国专利4， 061， 724、 4, 073， 865和4， 104， 294 中讨论了氧化铝和金属不同含量的结晶硅酸盐。许多的沸石是在有机定向剂，如有机氮化合物存在下合成的。例 如ZSM-5可以在四丙基铵阳离子，沸石MCM-22可以在六亚甲基亚胺存 在下进行合成。在刚性的多环的四价的定向剂(例如美国专利5， 501, 848和2， 225, 179 )、柔韧的双四价的定向剂(沸石(Zeolites )， ， ii, 504)和刚性的多环双四价的定向剂(J. A. C. S. ， , Hi, 4195 ) 存在下也可以合成沸石和有关的分子筛。本专利技术涉及新的多孔的结晶材料，即MCM-68,这种材料包括至少一 种通道系统，其中，每一通道由12节环的四面体的配位的原子限定和 至少两个独立的通道系统，其中每一通道由10节环四面体配位原子限 定，其中独特的10节环通道的数目比12节环通道的数目多一倍。本专利技术还涉及制备MCM-68的方法和将MCM-68用于有机化合物的 转化以及用于MCM-68合成的新的多环有机双阳离子。现在，参考附图较详细地讨论本专利技术，其中附图说明图1是MCM-6晶胞的三维示意图，只表示四面体原子和四面体原 子之间的键。图2是相似于图1，但只是晶胞的三维示意图。图3表示实施例5合成的产品的X-射线衍射图。图4表示实施例5煅烧的产品的X-射线衍射图。本专利技术的合成多孔的结晶材料MCM-68是单一的结晶相，它具有独 特的3维通道系统，此系统包括至少一个通道系统(其中每一通道由 12节环的四面体配位的原子限定)和包括至少两个独立的通道系统(其 中每一通道由10节环的四面体的配位原子限定)，其中独特的10节环 的通道的数目为12节环通道数目的两倍。MCM-68的正常的结晶形式 含一个12节环的通道系统和两个10节环的通道系统，其中每一系统 的通道伸长垂直于其它系统的通道，并且其中12节环的通道一般是直 的，10节环的通道是弯曲的(正弦曲线)。MCM-68的结构可以由其晶胞限定，晶胞是含该材料所有的结构元 素的最小的结构单元。表1列出以纳米表示的晶胞的每一四面体原子 的位置，每一四面体的原子键合于氧原子，氧原子还键合于相邻的四 面体原子。由表l表示的结构示于图l (只表示四面体原子)。结构 的更详细的描述只是由相同的晶胞以x、 y或z的任一方向添加即可。 说明这些小孔的更深入的结构示于图2。由于其它的晶体力(例如， 无机或有机物质的存在)四面体原子可以移动，因此每一配位位置有 i0. 05纳米范围的误差。表fXyZXyz10.2421.3700.242T450.9710.5080.38520.2411.3720.552T461.0250.8040.76430.0510.4000.152T471.0250.8040.45540.2440.4630.383T481.1610.4510.15350.0560.4060.623T491.3700.2421.77560.1100.1100.244T501.3720.2411.465了0.1100.1100.554T510.4000.0511.86580.2470.4640.856T520.4630.2441.63591.5870.4590.242T530.4060.0561.394101.5880.4570.552T540.1100.1101.773111.7781.4290.152T550.1100.1101.463121.5851.3660.383T560.4640.2471.161131.7721.4220.623T570.4591.5871.775141.7181.7180.244T580.4571.5881.465151.7181.7180.554T591.4291.7781.865161.5821.3650.856丁601.3661.5851.635171.3731.1561.250丁611.4221.7721.394181.3721.1561.561T621.7181.7181.773190.5150,9651.16本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机氮化合物，包括选自Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四烷基二环［２，２，２］辛－７－烯－２，３：５，６－二吡咯烷鎓双阳离子和Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四烷基二环［２，２，２］辛烷－２，３：５，６－二吡咯烷鎓双阳离子的双阳离子，其通式可以表示如下；　＊ ＊＊　Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四烷基二环［２，２，２］辛－７－烯－２，３：５，６－二吡咯烷鎓　＊＊＊　Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’－四烷基二环［２，２，２］辛烷－２，３：５，６－二吡咯烷鎓　其中Ｒ↓［１］、Ｒ↓［２］可以是选自具有 １－６个碳原子的烷基、苯基或苄基的相同的或不同的取代基，或Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］可以连结成有３－６个碳原子的环状基团，Ｗ、Ｘ、Ｙ和Ｚ可以是选自氢、具有１－６个碳原子的烷基、苯基和卤素的相同或不同的取代基。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：DC卡拉布罗，JCY程，RA小克兰，SS迪因格拉，CT克里斯杰，MA斯泰克尔，DL斯特恩，SC韦斯顿，
申请(专利权)人：埃克森美孚石油公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]