碳基固體酸-有機(jī)胍鹽離子液體催化環(huán)己酮肟液相Beckmann重排反應(yīng)研究.pdf

1、　　環(huán)己酮肟Beckmann重排是工業(yè)生產(chǎn)己內(nèi)酰胺的關(guān)鍵步驟之一,以濃硫酸或發(fā)煙硫酸為催化劑的傳統(tǒng)工藝存在副產(chǎn)大量低值硫酸銨,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,環(huán)境污染等缺點(diǎn)。氣相Beckmann工藝雖然能避免硫酸銨生成,但是反應(yīng)溫度高,催化劑容易失活。因此開發(fā)不副產(chǎn)硫酸銨,反應(yīng)條件溫和,環(huán)境友好的環(huán)己酮肟液相Beckmann重排工藝成為熱點(diǎn)。本文對環(huán)己酮肟在不同催化體系中的液相Beckmann重排進(jìn)行了研究。
　　首先采用葡萄糖高溫碳化法制備了

2、碳基固體酸,利用XRD、IR、13C MAS NMR和酸堿滴定等方法對催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果表明,制備的碳基固體酸催化劑是一種表面連有-SO3H、-OH 和-COOH 的多芳香稠環(huán)的無定形結(jié)構(gòu),經(jīng)測定碳基固體酸的酸密度為2.24mmol/g。將其用于環(huán)己酮肟液相 Beckmann 重排,適宜條件下,環(huán)己酮肟轉(zhuǎn)化率為44.6%,己內(nèi)酰胺選擇性為52.1%。
　　其次,考慮到上述方法制備的碳基固體酸表面酸密度小,而且制備過程中反應(yīng)條

3、件苛刻,碳基固體酸產(chǎn)率低,采用萘為原料與硫酸磺化引入磺酸基,然后以甲醛作為交聯(lián)劑,在一定條件下縮聚制備了聚合物碳基固體酸,得到的固體酸表面酸密度為 4.68mmol/g,遠(yuǎn)高于葡萄糖高溫碳化法制備的碳基固體酸。考察了聚合物碳基固體酸催化的環(huán)己酮肟液相Beckmann重排體系,在優(yōu)化反應(yīng)條件下,環(huán)己酮肟轉(zhuǎn)化率達(dá)100%,己內(nèi)酰胺選擇性為67.9%。并考察了催化劑穩(wěn)定性,催化劑回用兩次后,由于吸附在催化劑表面的部分積碳或副產(chǎn)物堵塞催化劑孔道