CN113072416B - 一种制备氘代乙烯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备氘代乙烯的方法，属于氘代乙烯制备技术领域。在惰性气体或氮气保护气氛下，以四氯乙烯和重水为原料，在催化剂和醚类溶剂存在下一步反应生成氘代乙烯气体粗品，再经过吸附、干燥，得到纯度在99％以上的氘代乙烯。本发明所述方法工艺操作简单，选择性高，副反应少，产品纯度高，具有很好的应用前景。

Description

一种制备氘代乙烯的方法
技术领域
本发明涉及一种制备氘代乙烯的方法，属于氘代乙烯制备技术领域。
背景技术
氘代乙烯，分子式C2D4，是乙烯(C2H4)的氢(H)被其同位素氘(D)取代的一种形式。作为一种稳定同位素特种气体，氘代乙烯在化学化工、生物化学以及医学、激光等领域发挥独特的作用，其工业化生产具有广泛的市场前景和经济效益。
由于普通乙烯的制备方法更适合于大工业生产乙烯的需要，而对于氘代乙烯这类公斤级的精细化工产品的生产，存在工艺复杂、纯度低、易引入氢杂质而降低氘代率等问题。目前现有技术公开了用电石与重水反应制备氘代乙炔，再加氘制备氘代乙烯的工艺，存在反应路线长，氘代乙炔存储危险性大，副产物乙烷等杂质含量高，重水原料利用率低等问题，不适合大量生产。由于缺乏成熟的制造技术导致国内无能力提供氘代乙烯产品，而氘代乙烯的进口也受到控制，进口量小，价格还极其昂贵。
发明内容
针对现有技术制备氘代乙烯存在的问题，本发明提供一种制备氘代乙烯的方法，该方法通过一步反应即可生成氘代乙烯，工艺操作简单，而且选择性高，副反应少，产品纯度高。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种制备氘代乙烯的方法，所述方法步骤如下：
在惰性气体或氮气保护气氛下，以四氯乙烯和重水为原料，在催化剂和醚类溶剂存在下反应，生成的粗品气体经过吸附、干燥，得到纯度在99％以上的氘代乙烯。
其中，催化剂的组成成分及各成分的重量百分数如下：锌粉50％～90％、铜粉0.5％～20％、碘化铜0～20％、碘化亚铜0～15％、碘化钠1％～20％、氯化铜1％～20％以及氯化亚铜1％～20％；重水、四氯乙烯、催化剂、醚类溶剂的重量比为(5～10)：(3～6)：(3～8)：(5～10)。
进一步地，先将催化剂、醚类溶剂和重水加入搅拌反应釜中，然后再向搅拌反应釜中滴加四氯乙烯进行反应生成粗品气体。
进一步地，在40℃～80℃下搅拌反应生成粗品气体。
进一步地，催化剂的组成成分及各成分的重量百分数如下：锌粉58％～85％、铜粉0.5％～15％、碘化铜0～12％、碘化亚铜0～8％、碘化钠1％～15％、氯化铜1％～15％以及氯化亚铜1％～15％。
进一步地，重水、四氯乙烯、催化剂、醚类溶剂的重量比为(5～8)：(3～6)：(3～6)：(5～8)。
进一步地，醚类溶剂为四氢呋喃或二氧六环。
有益效果：
本发明所述方法以四氯乙烯和重水为原料，在催化剂和醚类溶剂存在下一步反应生成粗品氘代乙烯，再经过吸附、干燥即可得到纯度在99％以上的氘代乙烯，工艺操作简单，选择性高，副反应少，产品纯度高，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步阐述，其中，所述方法如无特别说明均为常规方法，所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
实施例1
先向搅拌反应釜中加入催化剂800克(锌粉520克、铜粉10克、碘化铜50克、碘化亚铜100克、碘化钠50克、氯化铜50克、氯化亚铜20克)、溶剂四氢呋喃1000克和重水1000克，在氮气保护下，将搅拌反应釜中的混合体系搅拌加热至40℃，再向搅拌反应釜中缓慢滴加四氯乙烯600克反应生成粗品气体，然后采用分子筛对粗品气体进行吸附、干燥，得到体积纯度为99.3％的氘代乙烯，且转化率为85％。
实施例2
先向搅拌反应釜中加入催化剂600克(锌粉400克、铜粉50克、碘化铜50克、碘化亚铜20克、碘化钠20克、氯化铜20克、氯化亚铜40克)、溶剂二氧六环1000克和重水800克，在氮气保护下，将搅拌反应釜中的混合体系搅拌加热至60℃，再向搅拌反应釜中缓慢滴加四氯乙烯600克反应生成粗品气体，然后采用分子筛对粗品气体进行吸附、干燥，得到体积纯度为99.1％的氘代乙烯，且转化率为82％。
实施例3
先向搅拌反应釜中加入催化剂500克(锌粉300克、铜粉50克、碘化铜0克、碘化亚铜0克、碘化钠50克、氯化铜50克、氯化亚铜50克)、溶剂二氧六环800克和重水1000克，在氮气保护下，将搅拌反应釜中的混合体系搅拌加热至80℃，再向搅拌反应釜中缓慢滴加四氯乙烯800克反应生成粗品气体，然后采用分子筛对粗品气体进行吸附、干燥，得到体积纯度为99.1％的氘代乙烯，且转化率为76％。
实施例4
先向搅拌反应釜中加入催化剂1000克(锌粉800克、铜粉20克、碘化铜20克、碘化亚铜20克、碘化钠40克、氯化铜50克、氯化亚铜50克)、溶剂四氢呋喃1000克和重水1000克，在氮气保护下，将搅拌反应釜中的混合体系搅拌加热至70℃，再向搅拌反应釜中缓慢滴加四氯乙烯1000克反应生成粗品气体，然后采用分子筛对粗品气体进行吸附、干燥，得到体积纯度为99.1％的氘代乙烯，且转化率为78％。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种制备氘代乙烯的方法，其特征在于：所述方法步骤如下，
在惰性气体或氮气保护气氛下，以四氯乙烯和重水为原料，在催化剂和醚类溶剂存在下反应，生成的粗品气体经过吸附、干燥，得到纯度在99％以上的氘代乙烯；
其中，催化剂的组成成分及各成分的重量百分数如下：锌粉50％～90％、铜粉0.5％～20％、碘化铜0～20％、碘化亚铜0～15％、碘化钠1％～20％、氯化铜1％～20％以及氯化亚铜1％～20％；重水、四氯乙烯、催化剂、醚类溶剂的重量比为(5～10)：(3～6)：(3～8)：(5～10)。
2.根据权利要求1所述的一种制备氘代乙烯的方法，其特征在于：先将催化剂、醚类溶剂和重水加入搅拌反应釜中，然后再向搅拌反应釜中滴加四氯乙烯进行反应生成粗品气体。
3.根据权利要求1或2所述的一种制备氘代乙烯的方法，其特征在于：在40℃～80℃下搅拌反应生成粗品气体。
4.根据权利要求1或2所述的一种制备氘代乙烯的方法，其特征在于：催化剂的组成成分及各成分的重量百分数如下：锌粉58％～85％、铜粉0.5％～15％、碘化铜0～12％、碘化亚铜0～8％、碘化钠1％～15％、氯化铜1％～15％以及氯化亚铜1％～15％。
5.根据权利要求1或2所述的一种制备氘代乙烯的方法，其特征在于：重水、四氯乙烯、催化剂、醚类溶剂的重量比为(5～8)：(3～6)：(3～6)：(5～8)。
6.根据权利要求1或2所述的一种制备氘代乙烯的方法，其特征在于：醚类溶剂为四氢呋喃或二氧六环。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110981686A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种1,1,2,2-四氘代乙烯的制备方法及制备装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7091391B2 (en) * 2003-03-19 2006-08-15 Stauffer John E Methane to olefins

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110981686A (zh) * 2019-12-31 2020-04-10 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种1,1,2,2-四氘代乙烯的制备方法及制备装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Desymmetrization of N-Sulfonated Aziridines by Alkyllithium Reagents in the Presence of Chiral Ligands;David Riegert，et al;《Helvetica Chimica Acta》;20041231;第87卷;第227-239页 *
Polythiophene Thin Films by Surface-Initiated Polymerization: Mechanistic and Structural Studies;Sang Gil Youm，et al;《Chemistry of Materials》;20160615;第28卷;第4787-4804页 *
Reaction of Chlorocarbons to HCI and Hydrocarbons in a Hydrogen-Rich Microwave-Induced Plasma Reactor;Robert B. Barat and Joseph W. Bozzelll;《Environ. Sci. Technoi.》;19891231;第23卷;第666-671页 *

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