CN111410595A - 一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,将一定量的铼离子液体、溶剂和醇类底物混合于反应釜中,接好冷凝回流装置,于超声中反应,升温至30‑60℃,反应2‑9h,停止反应,把温度降到室温,用萃取剂萃取产物,进气相色谱,产率可达98.8%。本发明用铼离子液体做催化剂,超声工艺简单,反应绿色无污染,催化剂可循环利用,保护了环境,极大地降低了催化成本。
Description
技术领域
本发明属于工业催化技术领域,具体涉及一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用。
背景技术
随着绿色化学的迅猛发展,人们对化工生产过程的要求不断提高,其中催化剂的选择越加受到各专业领域学者的关注,催化剂产品的质量对于化工生产过程的效率具有重要意义。铼作为稀散元素之一,在地壳中的含量极其稀少,但铼作为金属催化剂在工业催化中具有不可替代的作用。伴随着绿色化学的发展,人们发现离子液体具有非常强的可塑性、极强的可溶性、极高的热稳定性和催化活性,许多研究铼的学者合成了一系列的高铼酸盐,成功的将稀散元素铼引入到了离子液体之中,得到了室温熔融高铼酸盐离子液体,并将其运用到了一系列的催化反应中,极大的降低了反应时间,大幅度提高了反应的转化率与选择性。
目前,将丰富的可再生资源转化成燃料和高附加值化学品的研究越来引起人们的广泛关注,其中醇脱氧脱水生成烯烃的反应是生物质源平台分子催化转化制备化学品的重要方法之一。近年来,有关催化醇脱氧脱水生成烯烃的反应的报道屡见不鲜,但传统的方法具有的转化率低与选择性差的弊端,所以探寻一种新的催化剂及催化体系就显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的催化剂及其在醇类脱氧脱水反应中的应用,本发明用铼离子液体做催化剂,超声工艺简单,反应绿色无污染,催化剂可循环利用,保护了环境,极大地降低了催化剂的成本。
本发明采用的技术方案是:一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,包括以下步骤:
将铼离子液体、溶剂和醇类底物混合于反应器中,接好冷凝回流装置,于超声中反应,升温至30-60℃,反应2-9h,停止反应。把温度降到室温,用萃取剂萃取产物,得到相应的烯烃类产物。
进一步的,上述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,所述的铼离子液体、溶剂和醇类底物的摩尔比为1:20-80:2-6。
进一步的,上述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,所述的铼离子液体为[TiOA][ReO4]、[TOA][ReO4]或[N235][ReO4]中的一种或两种以上的混合。
进一步的,上述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,所述的溶剂为甲苯、DMF、C4PF6、邻二甲苯或1,4-二氧六环中的一种或两种以上的混合。
进一步的,上述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,所述的醇类底物为多元醇。
进一步的,上述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,所述的超声功率为50-200W。
进一步的,上述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,所述的萃取剂为正庚烷。
本发明的有益效果是:
本发明以萃取合成法合成新型功能铼离子液体,对空气和水稳定。建立了以功能铼离子液体作为催化剂催化多元醇类脱氧脱水生成烯类的新的催化体系。功能铼离子液体的引入,使固液两相催化变为均相催化反应,提高了目标产物的产率与选择性,降低了反应时间和生产、分离成本。与传统醇脱氧脱水反应相比,本发明用铼离子液体做催化剂,工艺简单,反应绿色无污染,催化剂可循环利用,保护了环境,极大地降低了催化成本。
附图说明
图1是实施案例1铼离子液体[TiOA][ReO4]催化醇类脱氧脱水气相色谱图。
图2是实施案例2铼离子液体[TOA][ReO4]催化醇类脱氧脱水气相色谱图。
图3是实施案例3铼离子液体[N235][ReO4]催化醇类脱氧脱水气相色谱图。
图4是对比案例2无催化剂条件下醇类脱氧脱水气相色谱图。
具体实施方式
实施例1铼离子液体[TiOA][ReO4]催化醇类脱氧脱水
将1份[TiOA][ReO4]、30份甲苯和3份1,2-辛二醇混合于反应器中,接好冷凝回流装置,于超声100W中反应,升温至40℃,反应6h,停止反应。把温度降到室温,用正庚烷萃取产物,得到产物1-辛烯,进气相色谱,测的产率为98.8%,气相图见图1。
实施例2铼离子液体[TOA][ReO4]催化醇类脱氧脱水
将一份[TOA][ReO4]、30份甲苯和4份1,2-辛二醇混合与反应器中,接好冷凝回流装置,于超声90W中反应,升温至50℃,反应5h,停止反应。把温度降到室温,用正庚烷萃取产物,得到产物1-辛烯,进气相色谱,测产率97.6%,气相图见图2。
实施例3铼离子液体[N235][ReO4]催化醇类脱氧脱水
将1份[N235][ReO4]、30份甲苯和4份1,2-辛二醇混合与反应器中,接好冷凝回流装置,于超声80W中反应,升温至45℃,反应4h,停止反应。把温度降到室温,用正庚烷萃取产物,得到产物1-辛烯,进气相色谱,测产率96.2%,气相图见图3。
对比例1
将1份BrRe(CO)5、30份甲苯和4份1,2-辛二醇混合与反应器中,接好冷凝回流装置,于超声80W中反应,升温至45℃,反应4h,停止反应。把温度降到室温,用正庚烷萃取产物,得到产物1-辛烯,进气相色谱,测产率51.7%。
对比例2
将30份甲苯和4份1,2-辛二醇混合与反应器中,接好冷凝回流装置,于超声80W中反应,升温至45℃,反应4h,停止反应。把温度降到室温,用正庚烷萃取产物,得到产物1-辛烯,进气相色谱,测产率接近于0,气相图见图4。
Claims (7)
1.一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于,包括以下步骤:
将铼离子液体、溶剂和醇类底物混合于反应器中,接好冷凝回流装置,于超声中反应,升温至30-60℃,反应2-9h,停止反应,冷却至室温,用萃取剂萃取产物,得到相应的烯烃类产物。
2.如权利要求1所述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于:所述的铼离子液体、溶剂和醇类底物的摩尔比为1:20-80:2-6。
3.如权利要求1所述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于:所述的铼离子液体为[TiOA][ReO4]、[TOA][ReO4]或[N235][ReO4]中的一种或两种以上的混合。
4.如权利要求1所述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于:所述的溶剂为甲苯、DMF、C4PF6、邻二甲苯或1,4-二氧六环中的一种或两种以上的混合。
5.如权利要求1所述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于:所述的醇类底物为多元醇。
6.如权利要求1所述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于:所述的超声功率为50-200W。
7.如权利要求1所述的一种铼离子液体在醇类脱氧脱水反应中的应用,其特征在于:所述的萃取剂为正庚烷。
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