[發(fā)明專利]一種將正構烷烴轉化為全共軛多烯的方法

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• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN114656321A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設計）人: 遲力峰;張海明;李雪超;牛凱豐;張俊杰;郝爭明
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C07C5/333
• 分類號: C07C5/333;C07C11/21;C07C15/44;C07C15/58;C07C29/00;C07C33/02
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉娜;劉金輝

本發(fā)明涉及一種將正構烷烴轉化為全共軛多烯的方法。本發(fā)明屬于烷烴轉化技術領域。具體涉及一種將正構烷烴轉化為全共軛多烯的方法，其特征在于，使用過渡金屬表面，選自ZnO、CuO_x和TiO₂的金屬氧化物表面，負載過渡金屬的選自ZnO、CuO_x和TiO₂的氧化物表面以及負載過渡金屬的直孔分子篩作為催化劑。本發(fā)明實現(xiàn)長鏈正構烷烴向全共軛多烯的化學轉化。

技術領域

本發(fā)明屬于烷烴轉化技術領域。具體涉及一種將長鏈正構烷烴轉化為全共 軛多烯的技術方法。

背景技術

烷烴，一種石油和天然氣等石化資源的主要成分，通常被作為燃料使用。簡 單烷烴分子中僅含低極性、高鍵能且化學惰性的C(sp³)-H鍵和C-C鍵，因此對 烷烴分子化學鍵選擇性地活化具有高度挑戰(zhàn)性。在石油化學工業(yè)中，將烷烴首先 轉化成烯烴通常是獲得高附加值化學品的第一步。一般來說，烷烴的直接脫氫可 以提供產(chǎn)率可觀的α烯烴甚至二烯烴，但烷烴的深度脫氫過程往往是不可控的， 容易發(fā)生例如異構化、芳構化甚至結焦等一系列副反應。

多烯中具有交替出現(xiàn)的碳碳單鍵和碳碳雙鍵(多于3個雙鍵)。多烯及其衍 生物廣泛地存在于天然產(chǎn)物和各種生命體中，在諸如視覺和光合成等過程中扮 演著重要的角色。長鏈多烯的全合成極具挑戰(zhàn)，主要通過聚降冰片烯的開環(huán)置換 聚合反應或不多于4個碳原子數(shù)的多烯單元經(jīng)過多次迭代反應后獲得。隨著直 鏈多烯中共軛雙鍵數(shù)目的增加，多烯的溶解度顯著降低并且控制雙鍵立體選擇 性的復雜程度顯著提高。

長鏈正構烷烴向全共軛多烯的化學轉化涉及到多步可控的碳氫鍵斷裂，此 前從未報道過相關的合成方法。

發(fā)明內容

鑒于現(xiàn)有技術的上述狀況，本發(fā)明提供了一種在真空環(huán)境中(超過10^-7毫巴) 利用表面限域化學反應在不改變碳骨架排列方式的基礎上將長度為n個碳原子 的正構烷烴轉化為長度為n個碳原子的全共軛多烯的一般方法。正構烷烴、正 構烷烴衍生物以及含有正構烷烴取代基的功能分子皆適用于該一般方法。本發(fā) 明中的催化劑涉及具有碳氫鍵活化能力且包含一維限域結構的過渡金屬表面、 過渡金屬氧化物(如ZnO，CuOx，TiO₂)表面、負載上述金屬的氧化物表面以及 負載上述金屬的直孔分子篩。

本發(fā)明的技術方案可以概括如下：

1.一種將正構烷烴轉化為全共軛多烯的方法，其特征在于，使用過渡金屬 表面，選自ZnO、CuO_x和TiO₂的金屬氧化物表面，負載過渡金屬的選自ZnO、CuO_x和TiO₂的氧化物表面以及負載過渡金屬的直孔分子篩作為催化劑。

2.根據(jù)方案1所述的方法，其特征在于，所述正構烷烴具有如下結構式：

其中，R和R’彼此獨立地選自：

氫原子；

C₁-C₆烷基、C₆-C₁₀芳基、C₁₀-C₁₆稠合芳基，優(yōu)選苯基、萘基，其未被取 代或被一個或多個鹵素如氯、溴、碘取代；

含氧官能團取代的基團，例如羥基、羰基、醛基、碳酸酯基、羧基、 過氧基及醚；

含氮官能團取代的基團，例如胺基、亞胺基、酰亞胺基、疊氮根、偶 氮基、氰基、氰酸酯基、硝基、亞硝基、硝酸酯基、吡啶基；和

其他化學官能團，例如膦、磷酸酯、亞磷酸酯、硫醚、磺酰基、亞磺 酰基、磺酸基、巰基、硫氰酸酯基及二硫鍵；

n為正整數(shù)，優(yōu)選n≥8，更優(yōu)選n≥16，