[發(fā)明專利]一種化工原料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011351613.1
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112299968B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李娟
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州彼西絡(luò)科技有限公司
• 主分類號: C07C45/34
• 分類號: C07C45/34;C07C49/403;B01J27/13
• 代理公司: 長沙中科啟明知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43226
• 代理人: 匡治兵

本發(fā)明提供一種重要化工原料環(huán)己酮的制備方法，其特征在于包含以下步驟：將環(huán)己烯置于反應(yīng)容器中，加入離子液體咪唑碳酸鹽以及Wacker催化劑，通入氧源，常壓下，攪拌并加熱反應(yīng)，經(jīng)后處理得到環(huán)己酮。本發(fā)明使用咪唑碳酸鹽離子液體做為溶劑，體系無需高壓條件即可充分反應(yīng)，且極大縮短了反應(yīng)時間，并且能保證產(chǎn)物較高的產(chǎn)率和純度，特別適合工業(yè)化生產(chǎn)，取得了預(yù)料不到的技術(shù)效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機合成領(lǐng)域，具體涉及一種化工中間體的制備方法，更具體涉及一種化工中間體環(huán)己酮的制備方法。

背景技術(shù)

環(huán)己酮(Cyclohexanone)，又名安酮，為羰基碳原子包括在六元環(huán)內(nèi)的飽和環(huán)酮。是一種無色透明液體，帶有泥土氣息，含有痕跡量的酚時，則帶有薄荷味。不純物為淺黃色，隨著存放時間生成雜質(zhì)而顯色，呈水白色到灰黃色，具有強烈的刺鼻臭味，環(huán)己酮在高濃度的水蒸氣形態(tài)下對人具有麻醉作用，長期接觸皮膚會引起皮膚發(fā)炎，如若不慎進入眼睛會嚴(yán)重?fù)p傷眼角膜，所以在使用過程中需嚴(yán)格避免接觸皮膚和眼睛。環(huán)己酮是一種重要的有機化工原料，是制備尼龍、己二酸、己內(nèi)酰胺等的主要中間體，也是制備各種乙烯樹脂漆的主要原料，并且被廣泛地用作許多高分子聚合物的溶劑，例如它可溶解硝酸纖維素、涂料、油漆等，環(huán)己酮在有機化工工業(yè)、涂料工業(yè)等方面都有著極其重要的作用。

目前工業(yè)上的環(huán)己酮生產(chǎn)方法主要包括一下幾條路線：

(1)苯酚加氫法，這是最早工業(yè)化的生產(chǎn)環(huán)己酮的方法，分氣相加氫法和液相加氫法，具有產(chǎn)物純度高、產(chǎn)物提純過程簡單、工藝流程短等優(yōu)點。氣相加氫法通常采用3～5個串聯(lián)的反應(yīng)器，采用負(fù)載型催化劑(通常是Pt)，反應(yīng)壓力0.1MPa反應(yīng)溫度140℃～170℃，環(huán)己酮的收率達到81％，但該過程需要汽化苯酚及溶劑甲醇，因而能耗比較高，催化劑容易造成積炭而導(dǎo)致活性下降。液相加氫法通常是以鎳作催化劑，與氣相加氫相比較，液相可在較溫和條件下進行，因而節(jié)能、環(huán)保。這兩條生產(chǎn)工藝都需要氫氣的供給。使用苯酚氣相一步法制備環(huán)己酮的研究較多，但大多數(shù)都使用貴金屬催化劑，如鉑、鈀、釕、鎳等過渡金屬為主，使生產(chǎn)具有較高的成本，因此應(yīng)用受到限制。負(fù)載型Pd催化劑在苯酚選擇性加氫催化合成環(huán)己酮反應(yīng)中表現(xiàn)出了杰出的活性和選擇性，一度在工業(yè)上被廣泛地應(yīng)用，但由于合成苯酚的工藝流程較為復(fù)雜，且苯酚是一種高毒的有機物，所以由苯酚法來制備環(huán)己酮目前己經(jīng)幾乎不再采用。

(2)氧化法，這是目前世界上生產(chǎn)環(huán)己酮最主要的方法，主要以環(huán)己烷為原料，鈷鹽、為催化劑合成環(huán)己酮，該工藝條件溫和，但連續(xù)運轉(zhuǎn)周期長、工藝路線長、能耗高、污染重，生產(chǎn)工藝能耗高、轉(zhuǎn)化率低副反應(yīng)多造成后續(xù)的分離困難；采用硼酸或偏硼酸作為催化劑增加了水解程序和硼酸回收工序，雖然克服了轉(zhuǎn)化率和選擇性低的難題，然而初始投資成本和操作費用高。

(3)環(huán)己烯水合法是以苯為原料，以過渡金屬釕為催化劑，先加氫生成環(huán)己烯，然后環(huán)己烯經(jīng)水合法生成環(huán)己醇，環(huán)己醇經(jīng)加氫反應(yīng)制備得到環(huán)己酮，該方法安全性高、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、易分離，但是整個工藝步驟繁瑣，且釕催化劑成本較高，不利于工業(yè)化產(chǎn)。

(4)環(huán)己醇脫氫法，該方法以環(huán)己醇為原料，通常使用組分較為復(fù)雜的催化劑，催化劑的制備比較麻煩，制備成本較高，且環(huán)己醇氧化脫氫的過程中通常會出現(xiàn)很多副反應(yīng)，主要有環(huán)己酮之間縮聚脫水反應(yīng)、脫氫生成苯酚的反應(yīng)和環(huán)己醇脫水生成環(huán)己烯的反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為了克服現(xiàn)有技術(shù)合成環(huán)己酮存在的這一系列缺陷，提供一種環(huán)己酮的制備方法，其特征在于包含以下步驟：將環(huán)己烯置于反應(yīng)容器中，加入離子液體咪唑碳酸鹽以及Wacker催化劑，通入氧源，常壓下，攪拌并加熱反應(yīng)，經(jīng)后處理得到環(huán)己酮。

根據(jù)本發(fā)明所述的一種化工中間體環(huán)己酮的制備方法，所述的咪唑碳酸鹽選自1-甲基-3-乙基咪唑碳酸鹽、1-甲基-3-丙基咪唑酸鹽、1-甲基-3-丁基咪唑碳酸鹽、1-甲基-3-戊基咪唑碳酸鹽、1-甲基-3-己基咪唑碳酸鹽或1-甲基-3-辛基咪唑碳酸鹽中的一種或多種。