CN103240094B - 制备频哪酮的工艺及复合性催化剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备频哪酮的工艺，其特征在于，由氯代特戊烷与甲醛在酸性条件下进行缩合反应，以Zn/Co/Sb复合性催化剂进行催化，反应温度为60～95℃，反应时间为4～5h；前述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1。本发明的有益之处在于：以Zn/Co/Sb复合性催化剂催化氯代特戊烷与甲醛的缩合反应，不仅工艺步骤简洁、容易操作和实现，而且转化率高、反应时间短，产能可提高8～15%，缩合时间可缩短1/3以上，有效降低了生产成本，经济效益可观。

Description

制备频哪酮的工艺及复合性催化剂
技术领域
本发明涉及一种制备频哪酮的工艺，以及该工艺中用到的复合性催化剂，属于化工技术领域。
背景技术
频哪酮，主要用于生产三唑类农药，也用于除草剂以及医药产品的生产中，是重要的化工原料之一。在频哪酮的制备工艺中，通常是将中间体氯代特戊烷置于酸性条件下，加入甲醛后并在90-95℃条件下反应2h，生成5-甲基-6，6-二甲基-1，3-二氧代环已烷分解后再重新排列成频哪酮，所以，5-甲基-6，6-二甲基-1，3-二氧代环已烷是制备频哪酮很重要的中间体，其含量、生产成本直接关系到频哪酮的品质、产率以及生产成本。
但是，现有的用于5-甲基-6，6-二甲基-1，3-二氧代环已烷制备的工艺主要存在着转化率低、反应时间长的问题，间接造成了频哪酮生产成本的提高，从而减少了企业的经济效益。所以，有必要对现有的制备频哪酮的工艺进行改进。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种转化率高、反应时间短的制备频哪酮的工艺，以及该工艺中所用到的复合性催化剂。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种适用于制备频哪酮的复合性催化剂，其特征在于，由Zn/Co/Sb组成，各组分的摩尔比为0.7～1.2:0.5～1.5:0.7～1.2。
前述的适用于制备频哪酮的复合性催化剂，其特征在于，前述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1。
一种制备频哪酮的工艺，其特征在于，由氯代特戊烷与甲醛在酸性条件下进行缩合反应，以Zn/Co/Sb复合性催化剂进行催化，反应温度为60～95℃，反应时间为4～5h。
前述的制备频哪酮的工艺，其特征在于，前述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为0.7～1.2:0.5～1.5:0.7～1.2。
前述的制备频哪酮的工艺，其特征在于，前述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1。
前述的制备频哪酮的工艺，其特征在于，前述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为2～5:100。
本发明的有益之处在于：以Zn/Co/Sb复合性催化剂催化氯代特戊烷与甲醛的缩合反应，不仅工艺步骤简洁、容易操作和实现，而且转化率高、反应时间短，产能可提高8～15%，缩合时间可缩短1/3以上，有效降低了生产成本，经济效益可观。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作具体的介绍。
实施例：
1、制备频哪酮：由氯代特戊烷与甲醛在酸性条件下进行缩合反应，以Zn/Co/Sb复合性催化剂进行催化，反应温度为60～95℃，反应时间为4～5h。
2、对缩合产物频哪酮进行含量测定，采用的是带氢火焰的气相色谱仪，具体设定的参数为：
色谱柱：30m×0.3mm，膜厚0.45μm，0V-01毛细管柱，灵敏度（yang）=1，分流比1:100，载气为氮气，检测室温度180℃，汽化室温度180℃，柱温起始温度50℃，保持2min，以10℃/min升温到100℃。
下面分别研究Zn/Co/Sb复合性催化剂、反应温度、反应时间对产物频哪酮的含量、收率的影响。
1、Zn/Co/Sb复合性催化剂对频哪酮含量和收率的影响
限定条件：Zn/Co/Sb复合性催化剂各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为5:100。
表1Zn/Co/Sb复合性催化剂对频哪酮含量和收率的影响
实施例编号 nZn:nCo:nSb 反应温度 反应时间 产物含量 产物收率
1 0.7:0.5:0.7 60℃ 5h 96.0% 86.0%
2 1.0:0.5:1.0 60℃ 5h 96.5% 86.7%
3 1.2:0.5:1.2 60℃ 5h 96.9% 86.8%
4 0.7:1.5:0.7 60℃ 5h 96.2% 87.7%
5 1.0:1.5:1.0 60℃ 5h 96.9% 89.0%
6 1.2:1.5:1.2 60℃ 5h 97.0% 89.2%
7 1.0:1.0:1.0 60℃ 5h 97.3% 89.3%
由表1数据可知，当Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1、60℃条件下反应5h，得到的频哪酮的含量超过了97.0%，收率高于89.0%，产品的含量和质量均较高。
2、Zn/Co/Sb复合性催化剂添加量对频哪酮含量和收率的影响
限定条件：Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1。
表2催化剂的添加量对频哪酮含量和收率的影响
由表2数据可知，当Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1、总的物质的量与氯代特戊烷的物质的量的比为2:100～5:100时，产物含量均超过了97.0%，含量均在93.0%以上，产品的含量和质量较好。
3、反应温度对频哪酮含量和收率的影响
限定条件：①Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1；②Zn/Co/Sb复合性催化剂各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为2:100。
表3反应温度对频哪酮含量和收率的影响
实施例编号 反应温度 反应时间 产物含量 产物收率
14 50℃ 5h 84.7% 79.7%
15 60℃ 5h 97.0% 90.3%
16 75℃ 5h 97.2% 91.6%
17 90℃ 5h 97.2% 92.0%
18 95℃ 5h 97.1% 92.2%
19 98℃ 5h 96.4% 83.5%
由表3数据可知，当Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1、各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为2:100时，在60-95℃条件下反应5h，产物含量均超过了97.0%。
4、反应时间对频哪酮含量和收率的影响
限定条件：①Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1；②Zn/Co/Sb复合性催化剂各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为2:100。
表4反应时间对频哪酮含量和收率的影响
实施例编号 反应温度 反应时间 产物含量 产物收率
20 90℃ 3h 92.3% 87.4%
21 90℃ 4h 97.0% 91.2%
22 90℃ 5h 97.2% 91.4%
23 90℃ 6h 97.2% 91.3%
由表4中的数据可知，当Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1、各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为2:100时，在90℃条件下反应4h便达到了平衡点，与现有的技术相比，缩合时间缩短了近1/3，产物含量达到了97.0%。
采用本发明的Zn/Co/Sb复合性催化剂、以及利用该催化剂催化制备频哪酮的工艺不仅步骤简洁、容易操作和实现，而且转化率高、反应时间短，产能提高了8～15%，缩合时间缩短了近1/3，有效降低了生产成本，经济效益可观。
需要说明的是，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.适用于制备频哪酮的复合性催化剂，其特征在于，由Zn/Co/Sb组成，各组分的摩尔比为0.7～1.2:0.5～1.5:0.7～1.2。
2.根据权利要求1所述的适用于制备频哪酮的复合性催化剂，其特征在于，上述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1。
3.制备频哪酮的工艺，其特征在于，由氯代特戊烷与甲醛在酸性条件下进行缩合反应，以Zn/Co/Sb复合性催化剂进行催化，反应温度为60～95℃，反应时间为4～5h；上述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为0.7～1.2:0.5～1.5:0.7～1.2。
4.根据权利要求3所述的制备频哪酮的工艺，其特征在于，上述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的摩尔比为1:1:1。
5.根据权利要求4所述的制备频哪酮的工艺，其特征在于，上述Zn/Co/Sb复合性催化剂中各组分的物质的量之和与氯代特戊烷的物质的量之间的比例为2～5:100。
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