一种固体磺酸催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种用于环己酮肟液相贝克曼重排反应制备己内酰胺的固体磺酸催化剂及其制备方法和应用，属于催化剂制备领域。本发明专利技术提供的固体磺酸催化剂，具有高酸位密度的磺酸基团和多级孔结构。本发明专利技术采用一锅法的合成策略，通过将单体、酸性催化剂、磺酸化试剂和溶剂混合，体系内同时发生烷基化反应和磺酸化反应，得到固体磺酸催化剂。与后修饰法引入磺酸基团相比，该方法显著减少了磺酸化试剂和溶剂用量，制备方法更简易和环保。所用的单体、酸性催化剂、磺酸化试剂和溶剂均价廉易得，制备过程容易实现工业放大。开发新型固体酸催化剂，不仅避免了传统环己酮肟液相贝克曼重排工艺方法的缺点，产物己内酰胺的选择性也较高。主要副产物环己酮可以通过氨肟化反应循环利用，具有极高的经济性。实施例结果表明，利用本发明专利技术固体磺酸催化剂催化环己酮肟液相重排反应，己内酰胺的选择性为83～99％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂制备领域，尤其涉及一种用于液相贝克曼重排反应的固体磺酸催化剂及其制备方法和应用

技术介绍

1、己内酰胺是一种重要的有机化工原料，主要通过聚合反应制备聚酰胺切片(通常叫尼龙-6切片)，可进一步加工成锦纶纤维、工程塑料、塑料薄膜等，广泛应用于汽车、工业机械、船舶、电子电器、纺织品、日用消费品构件以及食品包装等行业。传统工业上己内酰胺的生产主要通过发烟硫酸作催化剂和溶剂，进行环己酮肟液相贝克曼重排反应制备己内酰胺，然后利用氨中和过量的浓硫酸，生成大量的低附加值的硫酸铵副产物。

2、环己酮肟液相贝克曼重排制备己内酰胺的工艺技术较为成熟，反应条件缓和、原料转化率和产物选择性都较高，但是也存在较多缺点。浓硫酸会造成设备腐蚀，生产过程中会生成有害物质污染环境，副产物硫酸铵的处理费用高。因此，考虑到环境法规和工艺安全，需要开发新型固体酸催化剂实现绿色高效催化。通过对固体酸催化剂的研究，人们发现除浓硫酸外，分子筛(applied catalysis a：general，2015，497：51-57；journal ofcatalysis，20本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种固体磺酸催化剂，其特征在于，含有高酸位密度的磺酸化网络和多级孔结构；所述固体磺酸催化剂中磺酸基团含量为0.1～4.7mmol g-1。

2.权利要求1所述固体磺酸催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂为三氯化铁、三氯化铝、四氯化锡、二氯化锌、四氯化钛、三氟化硼、三氟甲磺酸盐、苯磺酰氯和氯磺酸中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磺酸化反应使用的磺酸化试剂为浓硫酸、发烟硫酸、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、吡啶三氧化硫、乙酰磺酸、氯磺酸、1，3-丙磺酸内酯和1...

【技术特征摘要】

1.一种固体磺酸催化剂，其特征在于，含有高酸位密度的磺酸化网络和多级孔结构；所述固体磺酸催化剂中磺酸基团含量为0.1～4.7mmol g-1。

2.权利要求1所述固体磺酸催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸性催化剂为三氯化铁、三氯化铝、四氯化锡、二氯化锌、四氯化钛、三氟化硼、三氟甲磺酸盐、苯磺酰氯和氯磺酸中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磺酸化反应使用的磺酸化试剂为浓硫酸、发烟硫酸、亚硫酸氢钠、亚硫酸钠、吡啶三氧化硫、乙酰磺酸、氯磺酸、1，3-丙磺酸内酯和1，4-丁磺酸内酯中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括1，2-二氯乙烷、二氯甲烷、1，2-二溴乙烷、1-氯丁烷、二甲氧基甲烷和二...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈立芳，陈天天，漆志文，朱卡克，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：