探究基于离子液体气相催化反应的氯代烷烃制备方法

《探究基于离子液体气相催化反应的氯代烷烃制备方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京化工大学硕士学位论文基于离子液体气相催化反应的氯代烷烃制备方法姓名：张金龙申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：王子镐20080516摘要基于离子液体气相催化反应的氯代烷烃制备方法四氯化碳(CarbonTetracllloride，CTC)是一种破坏臭氧层物质(OzoneDepletingSubst柚ces，ODS)，主要用作生产氟里昂CFC．11、cFc．12的原料，根据《消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的有关规定，我国将于2010年1月彻底淘汰作为CFC生产原料的CTC消费。然而在甲烷氯化物的生产过程中，不可避免的要有5～10％的副产物四

2、氯化碳生成，由于CTC作为化工原料生产非ODS物质的应用是不受控制的，所以开发规模化的CTC原料新用途，转化过剩的CTC是一项十分紧迫的任务。近年来，离子液体由于其独特的理化性质，例如：几乎没有蒸汽压、液相范围宽、酸性及超酸性、反应中既可以做催化剂又可以做溶剂等，受到世界各国化学工作者的广泛关注，它被称作是“绿色溶剂’’，相关研究十分活跃。本课题研究了在气相条件下离子液体催化的CTC醇解反应，制备了非ODS物质——氯代烷烃。主要研究内容包括四部分：1制备了八种离子液体(或前驱体)，分为三大类：①改变阳离子烷基碳链长度型(【hMlM】Cl、【BMIM】

3、a、【oMIM】C1)；②改变阳离子型(【hMIM】Cl、【Et3NH】Cl、【(CH2)6N4H】cl、【PyH】C1)；③改变阴离子型(【hMIM】Cl、【hMIM】HS04、【hMIM】H2P04)。2以盐酸为氯化剂制备氯代正丁烷。考察了以活性炭为载体的四种离子液体(【Et3NH】Cl、【hMIM】Cl、【PyH】cl、【BMIM】C1)对正丁醇气相氢氯化I北京化工大学硕士学位论文反应的催化效果，筛选得到催化效果较好的离子液体⋯【Et3NH】Cl，其较佳反应条件为：负载量为5％，温度在140～180℃之间，n(盐酸)：n(正丁醇．)=1：1时，

4、正丁醇的转化率和1．氯丁烷的选择性分别可达91％和97％以上。3CTC醇解制备氯代正丁烷。通过调节或改变离子液体阴阳离子的结构，考察其对四氯化碳醇解反应的催化效果。结果表明，CTC转化率随着温度的升高而上升，氯代正丁烷的选择性在160℃之前逐渐升高，之后随着温度的升高而下降。对于①型离子液体，随着阳离子碳链的增长，催化活性降低，即[hMIM】a>【BMIM】Cl>【OMIM】Cl；对于②型离子液体，催化活性的顺序为：【Et3NH】a>【hMIM】a>【(CH2)6N4H】Cl>【瑚Py】a；⑨型的离子液体对氯代正丁烷选择性的顺序与其酸性顺序一致，即：

5、【hMIM】HS04>【hMIM】H2P04>【hMIM】Cl。4以CTC为原料制备其他氯代烷烃。CTC转化率在氯代烷烃的碳链数n=3～4时几乎可以达到100％，当n变大时有所降低，尤其n=8时只有90％左右；氯代烷烃的选择性随着n值变大略有下降，当n≤6时，仍维持在95％以上，当n=8时，其选择性下降明显，只有75％左右。摘要：四氯化碳，破坏臭氧层物质，离子液体，氯代烷烃，气相催化，氢氯化反应ⅡPREBURATIoNOFALKYLCHLoIUDESUSINGIoNICLIQUIDCATAIYSTANDGASPHASEPROCESSABSTRACTC

6、arbontetrachloride(cTc’)isanozonedepletingsubstance(ODs)．Itismainlyusedasfeedstockofchloronuorocarbons(CFcs)，suchascFC一11，CFC一12．AsfeedstockofCFCs，itistobephasedoutaccordingtotheMontrealProtocolbyJan201OinChina．HoweVer，itsoutputasaninevitablebyproductinchloromethanesiIldust巧isa

7、bout5～10％．Incontrast，thefeedstockuseofCTCinproduCingnon-ODSproductsisnotrestricted；hencethedeVelopmentofCTCConversiontechnologyisanurj萨ntsubject．1nrecentyears，ionicliquids(ILs)，whichhavemanyuniquephysicochemicalproperties，suchasnonemeasurableVapourpressure，wideliquidrange，acidi

8、tyandsuperacidity；catalystsaswellassolVentsinreactionr