[發(fā)明專利]一種用于提高金剛烷合成收率的催化劑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310265404.9
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103406151A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪國松;劉萬里;闞艷平;李瀾瀾
• 申請（專利權(quán)）人: 天津民祥藥業(yè)有限公司
• 主分類號: B01J31/26
• 分類號: B01J31/26;C07C13/615;C07C5/29
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司 12107
• 代理人: 王蘊華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工合成領(lǐng)域，特別是涉及一種用于提高金剛烷合成收率的催化劑。

背景技術(shù)

金剛烷作為一種重要的精細化工產(chǎn)品，在醫(yī)藥、高分子材料、潤滑劑、催化劑、照相感光材料和航空領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。金剛烷的碳原子排列相當(dāng)于金剛石晶格中的部分碳原子排列，結(jié)構(gòu)高度對稱，熔點也較高，其結(jié)構(gòu)上的氫原子易于發(fā)生取代反應(yīng)，活性較高。金剛烷是從四氫二聚環(huán)戊二烯催化異構(gòu)化而成，所使用的催化劑，除了要求有良好的活性和選擇性之外，還要求有足夠的強度和適中的顆粒尺寸，異構(gòu)化主催化劑為三溴化鋁、三氯化鋁，助催化劑為溴化物、氟化氫、氯化氫等，實際應(yīng)用較多的催化劑為無水三氯化鋁，該催化體系合成的金剛烷收率雖高，但溶劑、主催化劑、助催化劑用量大，使金剛烷的合成成本較高，后處理復(fù)雜。應(yīng)用實踐表明，粉末狀三氯化鋁催化劑在四氫二聚環(huán)戊二烯異構(gòu)化反應(yīng)生成金剛烷的實際生產(chǎn)中，催化效果不理想，收率難以達到預(yù)定要求水平，塊狀三氯化鋁雖然催化效果稍好，但由于顆粒大小不均勻，有些在反應(yīng)中難以起到好的催化效果，難以提高金剛烷的收率，導(dǎo)致實際收率偏低。異構(gòu)化反應(yīng)中，在酸性催化劑作用下，四氫二聚環(huán)戊烯被氧化聚合會產(chǎn)生大量焦油，不僅使反應(yīng)收率大大降低，同時給產(chǎn)物的后處理帶來較大困難。為此，尋求能有效提高四氫二聚環(huán)戊二烯異構(gòu)化反應(yīng)生成金剛烷收率的催化劑，成為業(yè)界的關(guān)注焦點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，提供一種用于提高金剛烷合成收率的催化劑。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是：

一種用于提高金剛烷合成收率的催化劑，是由苯酚或其衍生物、無水三氯化鋁和石腦油制成的顆粒體，所述苯酚或其衍生物、石油腦和無水三氯化鋁的重量體積重量比，按g/mL/g計為1：（30-200）：（20-50）。

優(yōu)選的，上述用于提高金剛烷合成收率的催化劑，所述苯酚或其衍生物、石油腦和無水三氯化鋁的重量體積重量比，按g/mL/g計為1：（70-150）：（25-40）。

優(yōu)選的，上述用于提高金剛烷合成收率的催化劑，所述苯酚或其衍生物、石油腦和無水三氯化鋁的重量體積重量比，按g/mL/g計為1：120：30。

優(yōu)選的，上述用于提高金剛烷合成收率的催化劑，所述苯酚衍生物上的取代基為碳原子數(shù)1-3的烷基。

優(yōu)選的，上述用于提高金剛烷合成收率的催化劑，是通過下述方法制備的：將苯酚或其衍生物溶解于石腦油中，混合均勻后加入無水三氯化鋁，攪拌均勻后減壓回收溶劑，即得顆粒狀催化劑，所述苯酚或其衍生物、石油腦和無水三氯化鋁的重量體積重量比，按g/mL/g計為1：（30-200）：（20-50）。

優(yōu)選的，上述用于提高金剛烷合成收率的催化劑，制備該催化劑的攪拌時間為1-3小時。

優(yōu)選的，所述催化劑用于制備金剛烷，具體步驟如下：按重量份數(shù)將所述催化劑1份和四氫二聚環(huán)戊二烯1.4-2份置于反應(yīng)釜中，攪拌下緩慢加熱，反應(yīng)完全后加水破壞催化劑，進行水蒸氣蒸餾，得到固體金剛烷。

優(yōu)選的，上述制備方法中，利用所述催化劑合成金剛烷的加熱溫度為70℃。

優(yōu)選的，上述制備方法中，利用所述催化劑合成金剛烷的反應(yīng)時間為3-9小時。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）上述催化劑顆粒勻凈，并在催化劑表面附以抗氧劑，能有效降低四氫二聚環(huán)戊二烯異構(gòu)化反應(yīng)生成金剛烷時焦油的生成，同時大大提高反應(yīng)中金剛烷的收率；

（2）該催化劑的制備方法對設(shè)備要求低，所用原料及試劑均為常見工業(yè)產(chǎn)品并可回收再利用，不會給環(huán)境造成污染；

（3）該金剛烷的合成方法工藝簡單、產(chǎn)品收率高、質(zhì)量好，降低了生產(chǎn)成本，操作簡便，適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)的需要。

附圖說明

圖1為利用本發(fā)明的催化劑制備得到的金剛烷的核磁氫譜圖譜；

圖2為利用本發(fā)明的催化劑制備得到的金剛烷的核磁碳譜圖譜；

圖3為利用本發(fā)明的催化劑制備得到的金剛烷的氣相色譜圖；

圖4為利用本發(fā)明的催化劑制備得到的金剛烷與金剛烷標(biāo)準(zhǔn)品混合后的氣相色譜圖。

具體實施方式