一种用于氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈的催化剂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种用于氨氧化法制备２－氟－６－氯苯腈的催化剂，其通式为ＶＰａＣｂＤｃＥｄＯｘ／ＳｉＯ↓［２］，其中Ｃ为钛、铁、镍、钴或铋，Ｄ为锰、铬、铜、锌或锡，Ｅ为硼、钠、钾、锂或镁，ａ＝１，ｂ＝０．５～２．５，ｃ＝０．１～１．５，ｄ＝０．５～２．５，ｅ＝０．１～１．５，ｘ则根据以上各元素的含量按价态平衡而定。上述催化剂的制备方法，将各组分元素的氧化物、盐或碱分别溶解，混合，与载体硅胶浸渍后，充分搅拌，静置陈化，然后在６７３～９２３Ｋ之间活化２～２０小时即得所需催化剂。本发明专利技术的催化剂成本较低、热稳定性较好、机械强度较高且具有较高的选择性和活性，在固定床和流化床反应器上均能使用。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈的催化剂及其制备方法和用途。目前，文献报道的2-氟-6-氯苯腈制备方法有(1)Journal of Fluorine ChemistryVol.35(1987)p591-596报道，由2-硝基-6-氯苯腈与氟化钾卤素交换反应而制备；(2)世界知识产权组织专利WO9,805,630报道，由2-氟-6-氯苯甲醛经醛肟脱水制备；(3)美国专利USP5,502,235报道，2-氟-6-氯苯腈作为一种在2，6-二氯苯腈卤素交换制备2，6-二氟苯腈过程中涉及的中间体。前两种方法存在着原料来源困难的问题，第三种方法实际上无法控制，存在产物分离困难等缺点。所以，它们都不适于规模化生产。氨氧化是指在催化剂作用下，有机分子中的活泼甲基和廉价的氨气及氧气(空气)反应，一步转化为氰基的催化反应。它具有工艺简捷、可连续进行、生产能力强、对环境友好并且原料易得等优点。而寻找一种成本较低、热稳定较好、机械强度较高、选择性和活性较高的催化剂是氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈的关键。本专利技术提供的技术方案是一种用于氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈的催化剂，其通式为VPaCbDcEdOx/SiO2，其中C为钛、铁、镍、钴或铋，D为锰、铬、铜、锌或锡，E为硼、钠、钾、锂或镁，a＝1，b＝0.5～2.5，c＝0.1～1.5，d＝0.5～2.5，e＝0.1～1.5，x则根据以上各元素的含量按价态平衡而定。上述催化剂所用载体为微球硅胶，其微球直径为125～450μm。活性组分元素重量含量在3～40％。上述活性组分元素重量含量为5～30％。上述催化剂的制备方法，将各组分元素的氧化物、盐或碱分别溶解，混合，与载体硅胶浸渍后，充分搅拌，静置陈化，然后在673～923K之间活化2～20小时即得所需催化剂。上述催化剂可用于氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈。本专利技术中采用以钒、磷为主催化剂，钛、铁、镍、钴、铋，锰、铬、铜、锌、锡，硼、钠、钾、锂、镁等为助催化剂的五组份催化剂，可使2-氟-6-氯甲苯经氨氧化反应一步制得2-氟-6-氯苯腈，该催化剂具较高选择性和活性，而且催化剂使用硅胶作载体，而载体硅胶可以提供催化反应的有效比表面积和孔结构，大大提高了催化剂的热稳定性和机械强度，降低了催化剂活性组分的使用量，使催化剂的制备成本降低，在固定床和流化床反应器上均能使用。实施例2将11.0103克H2C2O4·2H2O在85℃下溶于30mL蒸馏水中，然后分别加入3.3554克85％浓磷酸、2.6448克V2O5，待形成深蓝色溶液后，加入1.4556克CrO3、1.0030毫升2.92mol/lTiCl4溶液和0.3600克H3BO3，待形成均一溶液后，将溶液迅速倒入30克硅胶(φ125～425μm)中。搅拌均匀，放置过夜。在高温炉中逐步升温到620℃，保温4小时。待自然冷却后，所得催化剂的组成为V1P1Cr0.5B0.2Ti0.1O6.25/SiO2，催化剂的活性组分重量含量为10％。按上述方法可以制备包含其它助催化剂的本专利技术所述催化剂，其中对应各活性组分可用该元素的氧化物、盐或碱等，制备时，参照上述实施例将对应活性组分物质按照比例作相应替换即可得到所需催化剂。权利要求1.一种用于氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈的催化剂，其通式为VPaCbDcEdOx/SiO2，其中C为钛、铁、镍、钴或铋，D为锰、铬、铜、锌或锡，E为硼、钠、钾、锂或镁，a＝1，b＝0.5～2.5，c＝0.1～1.5，d＝0.5～2.5，e＝0.1～1.5，x则根据以上各元素的含量按价态平衡而定。2.按权利要求1所述的催化剂，其特征是载体为微球硅胶，其微球直径为125～450μm；活性组分元素重量含量在3～40％。3.按权利要求2所述的催化剂，其特征是活性组分元素重量含量为5～30％。4.权利要求1所述催化剂的制备方法，特征是将各组分元素的氧化物、盐或碱分别溶解，混合，与载体硅胶浸渍后，充分搅拌，静置陈化，然后在673～923K之间活化2～20小时即得所需催化剂。5.权利要求1所述的催化剂用于氨氧化法制备2-氟-6-氯苯腈。全文摘要本专利技术涉及一种用于氨氧化法制备2－氟－6－氯苯腈的催化剂,其通式为VPaCbDcEdOx/SiO文档编号B01J27/198GK1378877SQ0211574公开日2002年11月13日 申请日期2002年4月23日 优先权日2002年4月23日专利技术者郑穹, 李晓芸, 喻鹏, 黄驰, 谢光勇, 杨元庆, 贺旭峰 申请人:武汉大学, 武汉文贝科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于氨氧化法制备２－氟－６－氯苯腈的催化剂，其通式为：ＶＰ↓［ａ］Ｃ↓［ｂ］Ｄ↓［ｃ］Ｅ↓［ｄ］Ｏ↓［ｘ］／ＳｉＯ↓［２］，其中Ｃ为钛、铁、镍、钴或铋，Ｄ为锰、铬、铜、锌或锡，Ｅ为硼、钠、钾、锂或镁，ａ＝１，ｂ＝０．５～２．５，ｃ＝０．１～１．５，ｄ＝０．５～２．５，ｅ＝０．１～１．５，ｘ则根据以上各元素的含量按价态平衡而定。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑穹，李晓芸，喻鹏，黄驰，谢光勇，杨元庆，贺旭峰，
申请(专利权)人：武汉大学，武汉文贝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]