【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于有机合成，特别涉及一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法。
技术介绍
1、2,5-二甲基-2,4-己二烯作为一种重要的化工原料，其合成方法的研究一直是化学工业的热点。传统合成方法通常涉及多步骤反应，这些过程不仅效率低下，而且往往伴随着副反应的产生，导致产物选择性不高。此外，许多传统方法使用的催化剂在反应过程中可能会产生腐蚀性，对设备造成损害，同时产生环境污染。因此，开发一种高效、环保的合成方法，以减少步骤、提高选择性、降低能耗和环境影响，成为了该领域亟待解决的问题。
2、在这一背景下，一步法合成2,5-二甲基-2,4-己二烯的技术应运而生。这种技术的核心在于使用特定的催化剂，如铌酸催化剂(华东理工大学硕士学位论文)，通过异丁烯/异丁醛为原料的脱水缩合反应来直接制备目标产物。这种方法简化了工艺流程，提高了原料的转化率和产物的选择性，且对设备无腐蚀，环境污染小。然而，该工艺所用的催化剂要求高反应压力，大约在5～7mpa左右，这限制了其在工业上的广泛应用。为了解决这一问题，研究人员致力于开发在较低压力下仍具有高催化活性的催化剂。李林林等(柠檬酸改性sapo-11分子筛催化叔丁醇和异丁醛合成2,5-二甲基-2,4-己二烯[j].工业催化,2014,22(01):56-60.)使用sapo-11分子筛作为催化剂并通过柠檬酸处理来提高其活性，在低压下合成2,5-二甲基-2,4-己二烯，但是也存在一些问题，首先，sapo-11在高温高压的条件下，尤其是在水蒸气存在的情况下，其结构可能会发生降解，形
3、再如中国专利文献(申请号为cn202211141953.0)公布了基于杂多酸催化的普林斯缩合反应合成2,5-二甲基-2,4-己二烯的方法，以异丁烯(ib)/异丁醛(iba)为反应物，在sio2负载杂多酸催化剂条件下进行普林斯缩合反应制得，该方法制得的催化剂价格低廉，但是也面临一些问题。首先，随着sio2含量的增加会减少载体表面羟基浓度，导致活性金属与载体间的相互作用减弱，降低了催化剂的活性。其次，sio2-al2o3微球催化剂的堆积密度随着sio2含量的增加而降低，这是由于引入sio2后形成的si-o-al结构导致微球形样品在老化与焙烧过程中收缩性降低。最后，sio2-al2o3微球催化剂在催化反应中会因为孔径变小而导致产物及反应物分子的扩散受阻，发生“积碳”，导致催化剂的失活。
4、所以能找到一种具有较高收率且抗积炭性能好的催化剂，对于提高生产效率和降低成本具有重大意义。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，mcm-22分子筛因其独特的孔道结构和酸性特性，展现出良好的抗积炭性能。其骨架结构中存在的两种独立的互不相通的孔道体系。小分子反应物可穿过十元环窗口进入内部的正弦孔道和超笼中，并在分子筛内部发生反应；而大有机分子不能穿过内孔道系统的十元环窗口，故不能在十元环孔道中发生反应其十元环和十二元环的孔道结构使得反应物能够有效地进入催化剂内部，同时减少了大分子物质的积碳风险。本专利技术通过一步法合成mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂提供更高效的反应物和产物分子的扩散路径，这有助于减少积炭的形成，并提高催化效率。这种改善的扩散性能，加上其较大的外表面积，使得mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶在催化反应中具有更高的活性和选择性。并且纳米级别的mcm-22分子筛具有更高的比表面积和更多的外酸位点，这些特性使得它们在催化反应中表现出更优越的性能。由于纳米晶的尺寸效应，它们在强度和硬度上通常优于微米级别的材料，这为它们在耐磨损性能方面提供了更好的保障。此外，纳米晶的制备过程中，由于较小的晶界和尺寸效应，可以带来更好的热稳定性和耐高温性能，这对于高温催化应用尤为重要。
2、最后，mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂的制备过程相对简单，固相收率高，结构完整性高，这些因素都有助于降低生产成本并提高工业应用的可行性。综上所述mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，对于提高生产效率和降低成本展现出了更广阔的应用前景。
3、为了实现本专利技术目的所采用的技术方案为：
4、一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5、步骤一：将mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂装入固定床反应器中，将其加热至250～300℃后，通入异丁醛与异丁烯的质量比为1：3～4的原料气，反应压力为0.1～0.3mpa，载气为氮气，质量空速为6～10h-1，可持续反应24～72小时，制得2,5-二甲基-2,4-己二烯；
6、步骤二：取出步骤一反应后的mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂，将其置于柠檬酸溶液中，在80℃保温4小时后过滤干燥，此反应过程重复3次，其中，柠檬酸溶液质量是mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂质量的10～30倍；
7、步骤三：将步骤二3次过滤干燥后的mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂在450～500℃，煅烧4～8小时后得到再生后的mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂，可将其继续用于步骤一。
8、进一步地，步骤二中，所述柠檬酸溶液为柠檬酸与去离子水质量比1：4～10的溶液。
9、进一步地，步骤三中煅烧后的mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂的与反应前相比质量损失小于2％。
10、进一步地，所述mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
11、s1：将偏铝酸钠和氢氧化钠溶解在去离子水中后，再加入六亚甲基亚胺和白炭黑，800r/min搅拌1h，将上述混合物装入聚四氟乙烯釜衬的反应釜中，在40～50℃陈化24h，制得混合物一，其中上述原料以质量比计算，白炭黑：偏铝酸钠：氢氧化钠：六甲基亚胺：去离子水＝1：0.04～0.06:0.1～0.2：0.5～1:4.5～7；
12、s2，将氢氧化钠溶于离子水中，加入三氧化二铝，搅拌至呈澄清溶液后缓慢滴加六亚甲基亚胺，滴加完毕且搅拌均匀后加入白炭黑，400r/min搅拌2小时，再向其加入氯化铜溶于氨水形成的铜氨络合物，继续以400r/min搅拌30分钟，制得混合物二，其中上述原料以质量比计算，白炭黑:三氧化二铝：六亚甲基亚胺：氢氧化钠：去离子水：氨水：氯化铜＝1：0.025～0.05：0.2～0.4：0.05～0.12：4.5～5.8：1～2.8：0.25～0.7；
13、s3：向混合物二中加入混合物一，在室温下以400r/min搅拌30分钟后，将其置于40℃的干燥箱中，干燥0.5～5小时，使其失重10％～30％，制得固态凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，所述MCM-22/Cu(Ⅰ)沸石纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述柠檬酸溶液为柠檬酸与去离子水质量比1：4～10的溶液。
4.如权利要求1所述的一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，步骤三中煅烧后的MCM-22/Cu(Ⅰ)沸石纳米晶催化剂的与反应前相比质量损失小于2％。
5.如权利要求2所述的一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，S3中，混合物一的质量是混合物二质量的20％～300％。
【技术特征摘要】
1.一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，所述mcm-22/cu(ⅰ)沸石纳米晶催化剂的制备方法包括以下步骤：
3.如权利要求1所述的一步法合成高选择性2,5-二甲基-2,4-己二烯的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述柠檬酸溶液为柠...
【专利技术属性】
技术研发人员：段超娟，田皓元，徐华，
申请(专利权)人：临沂广辰化工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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