液相貝克曼重排合成ε-己內酰胺研究.pdf

1、ε-己內酰胺（CPL）是一種重要的有機化工中間體，它廣泛應用于紡織、電子電器、汽車、船舶、工業(yè)機械、醫(yī)藥等領域，市場需求量大。目前，95％左右的己內酰胺在工業(yè)生產工藝中最后一個步驟是環(huán)己酮肟的液相貝克曼重排反應，該工藝的催化劑是濃硫酸或發(fā)煙硫酸。該重排工藝催化劑腐蝕性嚴重，副產大量的低值硫酸銨，成本高，環(huán)境污染嚴重。
　　故本文以液相貝克曼重排為前提，分別研究了以H2SO4/Cr/SiO2和三聚氯氰作為催化劑的催化效果，對傳統工藝

2、進行了改進。主要工作如下：
　　首先，探討了H2SO4/Cr/SiO2催化環(huán)己酮肟液相Beckmann重排反應。著重考察了反應溫度、H2SO4/Cr/SiO2催化劑用量、重排反應時間、溶劑用量等關鍵因素對重排反應的影響規(guī)律，對各個重排條件進行了優(yōu)化。實驗結果表明，當環(huán)己酮肟1.0g，H2SO4/Cr/SiO2催化劑0.6g，反應溫度40℃，反應時間5h，溶劑用量12ml時，環(huán)己酮肟轉化率為96.9%，己內酰胺選擇性為92.5%。環(huán)

3、己酮為主要副產物。
　　其次，本文探討了三聚氯氰催化環(huán)己酮肟液相Beckmann重排反應。著重考察了反應溫度、催化劑用量、反應時間、三氟乙酸/甲苯比例、溶劑三氟乙酸/甲苯用量、不同助劑等關鍵因素對重排反應的影響規(guī)律，對各個重排條件進行了優(yōu)化。實驗結果表明，當環(huán)己酮肟2.76g，催化劑三聚氯氰36mg，反應溫度80℃，反應時間2.5h，三氟乙酸/甲苯比例1.25，混合溶劑三氟乙酸/甲苯用量20ml，獲得環(huán)己酮肟轉化率為98.4%，己

4、內酰胺選擇性為97.2%。環(huán)己酮為主要副產物，同時還提出了三聚氯氰催化酮肟重排可能的反應路線。該重排路線反應條件溫和，催化劑廉價易得，不副產(NH4)2SO4，并且溶劑可完全回收利用，具有非常好的應用前景。
　　最后，為了減少三聚氯氰在反應過程中的損失，本文還研究了氯球經乙二胺、乙醇胺或者乙二醇改性后接枝三聚氯氰，并探討了三聚氯氰樹脂對液相貝克曼重排的催化性能。結果表明，經改性后得到的三聚氯氰樹脂對重排的催化性能仍然處于較高水平，