離子液體催化正丙醇氯代反應的研究.pdf

1、1-氯丙烷是一種重要的化工原料，主要用于醫(yī)藥，染料等精細化工品的生產(chǎn)。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法為濃鹽酸在氯化鋅的催化下與正丙醇發(fā)生氯代反應合成。此工藝有諸多缺點:
　　 (1)濃鹽酸作為反應物，其含水量大，影響反應平衡，造成1-氯丙烷收率不高。
　　 (2)濃鹽酸的運輸，存儲不便，對生產(chǎn)設備要求較高等。
　　 本文基于傳統(tǒng)工藝的諸多缺點，從催化劑，氯源方面入手，采用氣相，液相兩種反應方法對1-氯丙烷的合成工藝進行探索研究。

2、
　　 (1)催化劑方面，由于離子液體結構具有可設計性，可以通過加入特定的基團，使之具有特定的催化性能。本試驗制備了[BMIM]Cl、[HPy]Cl、[HMIM]Cl三種離子液體作為催化劑，并對其結構，純度進行檢測。這三種離子液體合成方法簡單，成本低廉，易于工業(yè)化應用;另外，這些離子液體對甲烷氯代物（如四氯化碳和氯仿）的水解以及醇類與氯化氫反應合成氯代烷烴均具有獨特的催化作用;同時可以作為氯化氫等氣體的良好溶劑。
　　

3、(2)研究了不同反應器型式中鹽酸與丙醇的催化反應。首先，通過冷凝回流方法對[BMIM]Cl與ZnCl2的催化性能進行了研究。試驗表明，[BMIM]Cl的催化活性比ZnCl2高，提高溫度對反應有促進作用，但受混合物沸點的限制只能有限提高反應溫度，而且存在較高溫度下反應物的揮發(fā)散失。其次，采用密閉反應器，將溶有氯化氫的離子液體與正丙醇進行反應，此方法能夠有效地提高反應的效果，所采用的氯化氫-離子液體溶液既作為催化劑，又作為吸水劑，促進反應的

4、進行。80℃下1-氯丙烷的收率達到25％，而相同條件下的冷凝回流反應僅僅達到16％。
　　 (3)氯源方面，本試驗采用三氯甲烷作為正丙醇氯代反應中氯化氫的來源，避免了氯化氫運輸過程中的不便，并將反應結果與氯化氫進行比較。以固定床反應器催化合成1-氯丙烷，探究了三氯甲烷-正丙醇反應的最優(yōu)工藝條件。試驗表明，在220℃下正丙醇:三氯甲烷摩爾比為1∶0.43，反應停留時間為2.5min，以10％的鹽酸吡啶作為催化劑，1-氯丙烷收率，正