基于離子液體氣相催化反應的氯代烷烴制備方法.pdf

1、四氯化碳(Carbon Tetrachloride，CTC)是一種破壞臭氧層物質(Ozone Depleting Substances，ODS)，主要用作生產氟里昂CFC-11、CFC-12的原料，根據《消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》的有關規(guī)定，我國將于2010年1月徹底淘汰作為CFC生產原料的CTC消費。然而在甲烷氯化物的生產過程中，不可避免的要有5～10％的副產物四氯化碳生成，由于CTC作為化工原料生產非ODS物質的應用是不受控制

2、的，所以開發(fā)規(guī)模化的CTC原料新用途，轉化過剩的CTC是一項十分緊迫的任務。 近年來，離子液體由于其獨特的理化性質，例如：幾乎沒有蒸汽壓、液相范圍寬、酸性及超酸性、反應中既可以做催化劑又可以做溶劑等，受到世界各國化學工作者的廣泛關注，它被稱作是“綠色溶劑”，相關研究十分活躍。 本課題研究了在氣相條件下離子液體催化的CTC醇解反應，制備了非ODS物質——氯代烷烴。主要研究內容包括四部分： 1制備了八種離子液體(或前

3、驅體)，分為三大類：①改變陽離子烷基碳鏈長度型([hMIM]Cl、[BMIM]Cl、[OMIM]Cl)；②改變陽離子型([hMIM]Cl、[Et<,3>NH]Cl、[(CH<,2>)<,6>N<,4>H]Cl、 [PyH]Cl)；③改變陰離子型([hMIM]Cl、[hMIM]HSO<,4>、[hMIM]H<,2>PO<,4>)。 2 以鹽酸為氯化劑制備氯代正丁烷?？疾炝艘曰钚蕴繛檩d體的四種離子液體([Et<,3>NH]Cl、[h

4、MIM]Cl、[PyH]Cl、[BMIM]Cl)對正丁醇氣相氫氯化反應的催化效果，篩選得到催化效果較好的離子液體---[Et<,3>NH]Cl，其較佳反應條件為：負載量為5％，溫度在140～180℃之間，n(鹽酸)：n(正丁醇)=1：1時，正丁醇的轉化率和1-氯丁烷的選擇性分別可達91％和97％以上。 3 CTC醇解制備氯代正丁烷。通過調節(jié)或改變離子液體陰陽離子的結構，考察其對四氯化碳醇解反應的催化效果。結果表明，CTC轉化率隨著溫度的

5、升高而上升，氯代正丁烷的選擇性在160℃之前逐漸升高，之后隨著溫度的升高而下降。對于①型離子液體，隨著陽離子碳鏈的增長，催化活性降低，即[hMIM]Cl>[BMIM]Cl>[OMIM]Cl；對于②型離子液體，催化活性的順序為：[Et<,3>NH]Cl>[hMIM]Cl>[(CH<,2>)<,6>N<,4>H]Cl>[HPy]Cl；③型的離子液體對氯代正丁烷選擇性的順序與其酸性順序一致，即：[hMIM]HSO<,4>>[hMIM]H<,2