温和催化液相重排制备ε-己内酰胺

以对甲苯磺酰氯(TsCl)作催化剂,乙腈为溶剂,催化环己酮肟液相贝克曼重排制备ε-己内酰胺。考察了不同的催化体系、反应温度、反应时间、催化剂用量、溶剂用量等因素对反应的影响,建立了适宜的反应条件:环己酮肟2.0 g,对甲苯磺酰氯1.5 g,乙腈20 mL,反应温度60℃,反应时间2.5 h,环己酮肟转化率达98.4%,ε-己内酰胺选择性达93.6%。该法反应条件温和,操作简单,溶剂乙腈可重复使用。     

三聚氯氰催化液相重排合成ε-己内酰胺

以甲苯和三氟乙酸为混合溶剂,极少量的三聚氯氰(CNC)作催化剂,实现了温和条件下由环己酮肟液相贝克曼重排制备ε-己内酰胺的反应。对溶剂种类、反应温度、催化剂用量、反应时间、混合溶剂比例、混合溶剂用量等因素对重排反应的影响进行了考察,并得到了最佳的反应条件:环己酮肟1.0 mol%,反应温度80℃,三聚氯氰1.0mol%,反应时间2.5h,甲苯∶三氟乙酸=4∶5(体积比),混合溶剂8m L,环己酮肟的转化率达98.6%,ε-己内酰胺的选择性达93.8%,主要副产物为环己酮。该法具有对环境无害,反应条件温和,催化剂廉价易得,溶剂可重复使用等优点。     

酸性离子液体-ZnCl2催化环己酮肟液相Beckmann重排反应

在乙腈介质中,由酸性离子液体和ZnCl2组成的催化体系,可以高效地实现对环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺的反应.反应过程中生成的唯一副产物环己酮,可以通过氨氧化反应生成原料环己酮肟.考察了溶剂种类、反应温度、反应时间、离子液体用量和ZnCl2用量对环己酮肟重排反应性能的影响.确定了适宜的反应条件;HSO3-b...     

己内酰胺生产工艺方法综述

己内酰胺是重要的化工工业原料,目前生产己内酰胺主要采用甲苯法和苯法,甲苯法可以直接生成己内酰胺;苯法需要先制备中间体环己酮肟,然后通过贝克曼重排反应生成己内酰胺。从原料、催化剂、副产量硫酸铵量等方面进行对比,得出采用环己酮肟化法(HAO)制备中间体环己酮肟,然后采用液相贝克曼重排反应生成己内酰胺路线,这样单耗低、三废少、节能环保,更具有市场前景和发展优势。     

Amberlyst 36磺酸树脂催化环己酮肟液相重排制己内酰胺

以Amberlyst 36磺酸树脂为绿色催化剂,催化环己酮肟液相Beckmann重排制己内酰胺,考察了溶剂、反应温度、反应时间、环己酮肟浓度、催化剂用量及催化剂的重复使用对Beckmann重排反应的影响。结果表明:适宜的反应条件为Amberlyst 36催化剂0.5 g,环己酮肟1.0 g,其质量浓度0.1g/m L,溶剂为二甲基亚砜,反应温度110℃,反应时间7 h,在此条件下,环己酮肟转化率为93.93%,己内酰胺选择性为87.54%;将催化剂经过再生处理重复使用2次,在相同条件下进行实验,其环己酮肟的转化率为80.43%,己内酰胺的选择性为81.82%,催化剂重复利用较好。     

P2O5液相催化环己酮肟重排制己内酰胺

研究了以环己酮肟、五氧化二磷(P_2O_5)、二甲基甲酰胺(DMF)组成的反应体系进行Beckmann重排制备己内酰胺工艺,考察了不同溶剂、催化剂用量、温度、浓度及水分含量对重排反应的影响。结果表明,由DMF、P_2O_5、少量水组成的反应体系,当P_2O_5与环己酮肟质量比为(1.0：4.5)～(1.0：5.6),温度为160～170℃,停留时间为0.75～1.00 h时,实现环己酮肟Beckmann重排制己内酰胺,转化率达99.5％以上,选择性达94.5％     

一种制备己内酰胺的方法

一种在离子液体中用含磷化合物为催化剂、环己酮肟通过液相贝克曼重排反应制备己内酰胺的方法，是将离子液体、与离子液体不相溶的有机溶剂以及酸性含磷化合物催化剂在搅拌条件下混合，使催化剂全部溶解于离子液体相中，将所得到的两相催化体系加热到重排反应温度，将环己酮肟或其溶液逐渐加入该催化体系进行反应，然后静止、分相。该方法能够高效、高选择地进行贝克曼重排反应、容易实现反应控制和体系取热、容易实现己内酰胺从反应体系中的分离，环己酮肟转化率和己内酰胺选择性可接近100％。     

新环保型己内酰胺生产工艺在英国问世

剑桥大学的科学家开发出一种环境友好的己内酰胺一步法生产工艺，该工艺可以放大以进行大量生产。传统的己内酰胺生产工艺采用双步骤工艺，每个步骤均使用侵蚀性试剂并产生大量副产品硫胺。传统工艺如下：由环己酮和硫酸羟胺反应生成环己酮肟，环己酮肟再在发烟硫酸作用下经贝克曼重排反应得到己内酰胺，其中硫酸羟胺由亚硝酸钠或硝酸铵与亚硫酸氢铵反应生成。在硫酸羟胺制取、环己酮肟化反应和贝克曼重排反应过程中均副产经济价值较低的硫铵，大约每生产1t己内酰胺副产4．4t硫铵。最后分离己内酰胺的工艺过程中还需使用有机溶剂。     

从我国专利申请探讨己内酰胺气相重排技术

综述了中国专利中涉及环己酮肟贝克曼气相重排生成己内酰胺的相关技术,其中包括气相重排反应体系、环己酮肟气化系统的设计、气相重排催化剂的制备、气相重排催化剂的再生等方面,并对专利的内容进行了概括和分析,为解决己内酰胺生产过程中存在的设备腐蚀、污染环境等问题提供参考。     

离子液体-水体系的相平衡

通过对1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([bmim][PF4])离子液体 水体系相平衡及NaCl、NaBF4和氯化1-丁基-3-甲基咪唑([bmim]Cl)对离子液体 水体系相平衡的影响进行了研究,结果表明: 离子液体[bmim][BF4] H2O二元体系具有典型的最高上临界溶解温度(UCST)行为,其最高上临界温度为5.3℃左右,临界组成为50%(水的质量分数); NaCl和NaBF4降低 [bmim][BF4] H2O体系的混溶性,而[bmim]Cl增加该体系的混溶性.由此得到一种简单定性地判断离子液体[bmim][BF4]中可能存在的杂质种类和水平的方法,并利用此结果可设计纯化该离子液体的绿色工艺.     

环己酮肟气相重排制备己内酰胺工艺

报道了一种具有MFI结构的高硅亚微米级分子筛MS1,该分子筛制备工艺简便、成本低、环境友好。研究了MS1分子筛催化环己酮肟气相Beckmann重排制备己内酰胺的催化效果,考察了汽化温度、反应温度、环己酮肟浓度及质量空速（WHSV）等反应条件对环己酮肟气相Beckmann重排反应的影响;在优化的反应条件下环己酮肟转化率≥99.5%,己内酰胺选择性达95%,且催化剂稳定性较好;结果表明,MS1分子筛催化剂具有良好的工业化应用前景。     

环己酮肟液相重排反应机理及动力学研究

研究了环己酮肟重排反应生成己内酰胺的机理及反应动力学方程。在建立用分光光度法测定环己酮肟浓度方法的基础上,实验研究了反应温度为20~45℃范围内的液相重排反应动力学。提出了此反应的化学反应动力学速率方程式: -r肟= k0exp (-E/RT)Ca肟Cb硫酸,其中环己酮肟反应级数a为2,硫酸反应级数b为1,活化能为-E/R = -19.86 kJmol-1, 频率因子k0为1.35×1027。通过实验研究证实了作为催化剂的硫酸参与重排反应的机理,认为重排反应过程中游离SO3不参与反应,仅作为水的吸收剂,此结论对环己酮肟液相重排反应的生产技术改造提供了有力依据,并在生产中得到了应用。     

三氟乙酸催化高浓度环己酮肟制备己内酰胺

为了克服有机酸只能在微型反应器中催化低浓度环己酮肟重排制备己内酰胺的缺点,以三氟乙酸(TFA)/乙腈(ACN)为催化体系,在1 L加压搅拌反应釜中催化高浓度环己酮肟(COX)重排制备己内酰胺(CPL),并分析了COX转化率和CPL选择性。研究发现,当C_(COX)=4.48 mol/L、m_(ACN)/m_(TFA)=5%、反应温度90℃、反应时间112 min、压力0.3 MPa时,COX转化率99.8%,CPL选择性99.2%。结果表明,以TFA/ACN为催化体系,可提高催化活性,有利于高浓度COX重排生产CPL。     

环己酮肟气相重排固体酸催化剂的研究进展

介绍了传统液体催化剂浓硫酸或发烟硫酸催化环己酮肟贝克曼重排反应制己内酰胺存在的问题,以及替代传统液体催化剂的气相贝克曼重排固体酸催化剂的种类和催化效果。固体酸催化剂主要有沸石分子筛、金属氧化物两类,其中Silicalite-1全硅分子筛在高温下催化环己酮肟气相重排,环己酮肟转化率和己内酰胺选择性均较高。固体酸催化剂应用于环己酮肟气相贝克曼重排反应,无副产物硫酸铵、对设备腐蚀小,且环己酮肟转化率与己内酰胺的选择性较高,但使用寿命受到较大限制。建议加强对催化剂失活机理,以及适用于环己酮肟气相重排的固体酸催化剂的制备和筛选的研究,在确保己内酰胺高收率的同时,进一步提高催化剂的寿命。     

低硫铵环己酮肟Beckmann重排工艺研究进展

在己内酰胺生产中,通常以浓硫酸或发烟硫酸催化环己酮肟进行Beckmann重排,然后用氨中和制得己内酰胺,此法腐蚀设备,副产低价值硫酸铵。减少硫酸铵副产物,且反应过程绿色化是当前环己酮肟Beckmann重排工艺的研究热点。从低硫酸铵、无硫酸铵两方面综述了环己酮肟Beckmann重排工艺的研究进展,详细介绍了多级重排、溶剂法重排、气相重排、离子液体体系重排、固体酸催化重排、微反应器重排、微波辅助重排等工艺的技术特点,指出微反应器内环己酮肟Beckmann重排反应制己内酰胺工艺装置集成度高,反应速度快,反应效果好,有望实现工业化。     

环己酮肟气相Beckmann重排主要副产物回收利用研究

探讨环己酮肟气相Beckmann重排主要副产物及其分离回收方法,研究1-氮杂-2-乙氧基-1-环庚烯(AAH)、1,3,4,5-四氧吖庚因-2-酮及其同分异十句体等副产物回收利用生成已内酰胺的方法。结果表明:AAH通过水解反应生成己内酰胺,当水与AAH摩尔比为1.1以上,温度定于120℃时,反应时间60～70 min,其转化率接近100%,己内酰胺选择性90%以上;1,3,4,5-四氢吖庚因-2-酮通过加氢反应,在温度100℃,压力0.8 MPa,加入一定量催化剂与氢气接触,反应时间30 min,转化率接近100%,己内酰胺选择性接近100%。     

[bmim][BF_4]、[bmim][PF_6]离子液体及其与DMF二元体系在293.15～338.15K下的粘度

为获得离子液体与有机物物理性质的数据,常压下,293.15～338.15 K温度范围内,分别测定了1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐（[bmim][BF4]）、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐（[bmim][PF6]）2种咪唑类离子液体以及它们和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）构成的2个二元体系的粘度,采用Vogel-Tamman-Fulcher（VFT）方程和Arrhenius-like方程对所测粘度数据进行关联。结果表明,同一温度下,3种纯溶液粘度大小顺序依次为：DMF〈[bmim][BF4]〈[bmim][PF6]。[bmim][BF4]、[bmim][PF6]离子液体及其与DMF构成的二元体系的粘度均随着温度的升高和DMF摩尔分率的增加而降低。实验条件下,DMF＋[bmim][BF4]和DMF＋[bmim][PF6]二元体系的粘度变化范围分别为1.26～125.5 MPa·s和1.11～165.7 MPa·s。VFT方程对于DMF-[bmim][BF4]与DMF-[bmim][PF6]体系的关联结果比Arrhenius-like方程较好,其总平均绝对误差、总平均相对误差、以及总平均标准方差分别为0.561 9 MPa·s和0.918 6 MPa·s、0.026 8 MPa·s和0.020 9 MPa·s、0.725 5 MPa·s和1.125 1 MPa·s。     

浅谈己内酰胺工业贝克曼重排反应

综述了工业上己内酰胺生产中贝克曼重排反应的反应机理研究,工业上典型的液相重排反应工艺以及影响液相贝克曼重排反应的各种因素包括原料环己酮肟水含量和烟酸中SO₃含量的影响,原料中杂质的影响,以及反应温度,酸肟比,反应时间,循环比的影响等一系列影响液相贝克曼重排反应的因素。     

己内酰胺生产技术路线进展

文章综述了生产己内酰胺(CPL)的几种典型工艺,说明了环己酮肟Beckmann重排是目前生产CPL中最重要的反应之一。着重从环保、经济性等方面对环己酮肟液相重排与气相重排制备己内酰胺进行比较,结果表明,使用MFI型硅分子筛催化环己酮肟Beckmann气相重排制备己内酰胺的绿色新工艺,具有良好的工业化应用前景。     

一种制备己内酰胺的方法

一种在离子液体中、用含磷化合物为催化剂、环己酮肟通过液相贝克曼重排反应制备己内酰胺的方法，是将离子液体、与离子液体不相溶的有机溶剂以及酸性含磷化合物催化剂在搅拌条件下混合，使催化剂全部溶解于离子液体相中，将所得到的两相催化体系加热到重排反应温度，将环己酮肟或其溶液逐渐加入该催化体系进行反应，然后静止、分相。