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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机合成领域,具体涉及一种己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法。
技术介绍
1、己二腈是一种无色油状液体,是生产己二胺的中间体,主要用于生成尼龙66。此外,还可用于橡胶促进剂和防锈剂、洗涤剂的添加剂,三元共聚体的纺丝溶剂及其他一些纺织助剂,酯类增塑剂以及芳烃抽提的萃取剂等,是一种非常重要的化工原料。
2、目前酰胺类化合物的脱水反应工艺基本都是以甲苯或氯苯为溶剂,以光气、氯化亚砜等为脱水剂。所采用的这些脱水剂具有价格昂贵、有剧毒、后处理困难、环境污染严重等缺陷在没有脱水剂的情况下,酰胺脱水生成腈需要较高的反应温度(>160℃)。
3、cn112495362b中报道了一种由金属氧化物、添加剂和载体构成的催化剂用于催化酰胺脱水制腈,是将己二酰胺以液体方式连续匀速输入固定床进行脱水制备己二腈。该反应的最佳温度为340℃,在实际应用中反应温度过高,催化剂制备复杂,而且耗能较大。
4、cn111116415a中报道使用了二丁基氧化锡、三氧化二铝、对甲苯磺酸、氨基磺酸、氯化锌、硼酸中的一种或者多种的组合作为催化剂和脱水剂催化己二酰胺脱水制备己二腈,该反应己二腈产率高达95%,但催化剂难以回收,无法重复利用。
5、因此,设计一种活性高、重复性好且具有较好的稳定性、便于分离、易回收、对环境友好,反应温度低从而进一步降低生产成本的催化剂用于己二酰胺脱水制备己二腈尤为迫切。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对当前技术中存在的不足,提供
2、本专利技术的技术方案是:
3、一种己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,该方法包括以下步骤:
4、将己二酰胺、溶剂、催化剂加入反应器中,在常压、30-80℃反应0.5-8小时,得到产物己二腈。
5、其中每1mmol己二酰胺加入5-25ml溶剂;每1mmol己二酰胺加入0.05-0.5g催化剂;
6、所述的催化剂为负载型钯基催化剂,催化剂的组成包括活性金属和载体:
7、所述活性金属为pd;催化剂载体为酸改性sio2;活性金属负载量为0.1wt%-5wt%。
8、所述的溶剂为乙腈:水=1:3-3:1。
9、所述的反应温度优选为50-65℃,反应时间为1-4h。
10、所述的优选物料配比量每1mmol己二酰胺加入10-20ml溶剂;每1mmol己二酰胺加入0.1-0.5g催化剂。
11、所述的催化剂的制备过程为:
12、a.将催化剂载体sio2加入磷酸溶液中,常温下搅拌10-24小时,用去离子水洗涤至中性,在60-110℃下烘干,然后在400-600℃空气气氛下焙烧5-10小时,得到酸改性sio2载体;
13、其中,每10ml磷酸溶液加入0.2~5g载体;
14、b.将钯盐溶解于稀盐酸中,超声10-20分钟后制成浸渍液;
15、c.按照所述的负载量,将步骤a制成的载体加入到浸渍液中,搅拌后在室温下静置8-12小时,在70-120℃下烘干,然后在300-600℃空气气氛下焙烧1-10小时,得到所述负载型钯基催化剂。
16、所述的磷酸溶液浓度为5wt%-15wt%;
17、所述的稀盐酸的浓度为0.01-0.1mol/ml;每1ml稀盐酸加入0.002-0.1g钯盐;
18、所述的钯盐为氯化钯,乙酸钯、溴化钯、硝酸钯、四氯钯酸钠、氯钯酸钾中的一种。
19、本专利技术的有益效果:
20、(1)本专利技术通过采用负载型钯基催化剂实现了在低温常压条件下(常压,50-65℃的低温,1-4h短时间)己二酰胺催化脱水制备己二腈,无需使用脱水剂,在本专利技术反应体系下,原料转化率可达100%,己二腈产率可达99.2%;
21、(2)反应操作简单,过程易于控制,催化剂制备过程简单,大大降低了生产成本;
22、(3)反应副产物只有水,原子利用率高,整个反应体系绿色安全。
23、(4)反应结束后可将反应液进行离心分离,催化剂沉于底部,可回收利用,有良好的应用前景。
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1.一种己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为该方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的溶剂中,体积比为,乙腈:水=1:3-3:1。
3.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的反应温度优选为50-65℃,反应时间为1-4h。
4.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的物料配比量为,每1mmol己二酰胺加入10-20ml溶剂;每1mmol己二酰胺加入0.1-0.5g催化剂。
5.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的催化剂的制备方法,包括以下步骤:
6.如权利要求5所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的磷酸溶液浓度为5wt%-15wt%;
7.如权利要求5所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的钯盐为氯化钯、乙酸钯、溴化钯、硝酸钯、四氯钯酸钠、氯钯酸钾中的一种。
【技术特征摘要】
1.一种己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为该方法包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的溶剂中,体积比为,乙腈:水=1:3-3:1。
3.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的反应温度优选为50-65℃,反应时间为1-4h。
4.如权利要求1所述的己二酰胺催化脱水制备己二腈的方法,其特征为所述的物料配比量为,每1mmol己二酰胺加入1...
【专利技术属性】
技术研发人员:王延吉,朱彤,马正祥,张东升,赵新强,
申请(专利权)人:河北工业大学,
类型:发明
国别省市:
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