探针分子3-乙基-十一烷的合成.pdf

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1、第40卷第l1期化工技术与开发Vo1．40No．112011年11月Technology&DevelopmentofChemicalIndustryNOV．2011探针分子3．乙基．十一烷的合成国海峰，杨旭，任鹤(1．大庆化工研究中心，黑龙江大庆163714；2．大庆石化公司化工一厂裂解车间，黑龙江大庆163714)摘要：针对SAPO．11的一维十元环直孔道结构，设计了具有特殊分子结构的长链烷烃3一乙基十一烷。3一乙基．十一烷与目前常用的长直链探针分子相比，具有能卡在SAPO．11分子筛孔口的特点，因此可以作为特殊的长链探针分子．结合直链探针分子，对SAPO一

2、11负载催化剂在长链正构烷烃异构化反应中的孔口催化机理进行研究。3乙基一十一烷的合成按以下三步完成：(1)溴辛烷与镁反应生成格氏试剂，格氏试剂进一步与3一戊酮加成并水解生成3一乙基．3一十一醇；(2)3．乙基一3．十一醇在脱水剂硫酸的作用下脱水生成3．乙基一2一十一烯／3一乙基．3十一烯；(3)3一乙基一2一十一烯／3一乙基．3一十一烯通过催化加氢反应生成3．乙基一十一烷。对于合成产物，结合红外、质谱和核磁这3种分析手段确定其正确性，并对后两步的合成条件进行了研究，确定出了适宜的合成条件。关键词：探针分子；孑L口催化；3-乙基一十一烷中图分类号：TQ221文献

3、标识码：A文章编号：1671—9905(2011)11-0018—05长链正构烷烃是石油产品中的非理想组分，理做出贡献。工业上常常采用异构脱蜡的方法将其转变成理1实验部分想组分保留在基础油馏分中。异构脱蜡采用双功能催化剂在氢气条件下进行，加氢一脱氢在金属1．1合成原料活性中心上进行，异构化反应在酸性中心上进试验中合成醇所用的溴辛烷和3一戊酮为分行。酸性组分多以分子筛为载体，目前已经确定析纯级别的溶液，使用前经分子筛干燥处理，镁的分子筛骨架已经有130多种．大量的研究结果为纯度99．5％的镁粉：醇脱水制烯烃所用的脱水显示．具有一维十元环直孔道结构的SAPO．11

4、分剂为98的浓硫酸．根据试验需要经蒸馏水稀释子筛适于长链正构烷烃异构化反应。研究者对此成不同浓度的硫酸溶液：烯烃加氢制烷烃的氢气进行了大量实验引．并提出了长链烷烃是通过孔为高纯氢，催化剂采用Pd／C(Pd含量占5％)。口催化机理在分子筛的孔口进行的异构化反应。1．2合成方法及原理另有大量的研究者对以上观点提出了质疑，其中3一乙基一十一烷在目前的合成研究中尚未见有利用n—C、n—C、n—Cn—C等长链烷烃作为探报道，本文合成按以下3步来完成：针分子对该反应机理进行研究的结果]．但均是(1)镁与溴辛烷反应生成格氏试剂，格氏试基于反应结果中异构化产物分布对催化机理进

5、剂进一步与3一戊酮进行羰基加成并水解制备3．行的推测，没有直接的实验数据，因而争议一直乙基一3一十一醇。合成产物用蒸馏水洗涤至中性，存在。无水CaC1，干燥后，常压蒸馏除掉溶剂，减压蒸馏本文就是在这样的研究现状中，力求合成出收集140—160~C／一0．086MPa的馏分。分子结构更合适的探针分子，通过这种探针分子Mg+CsHl7BrCsHl7MgBr(1)与传统直链探针分子对比使用，在SAPO．11分子筛负载的催化剂上进行异构化反应，根据反应结0lllMgBr果的数据对比，不需再进行模拟推测，能直接对C2H3CC2H5+c8Hl7MB—c2H5——e——c8

6、Hl7(2)这些分歧给出实验依据，对研究长链正构烷烃在C2H5SAPO—l1分子筛负载的催化剂上的异构化反应机收稿日期：2011-07—20第11期国海峰等：探针分子3一乙基一十一烷的合成19№阶说明此物质含有链烃：在排除了水的羟基干扰情⋯．f)H况下，3398em处出现了明显的羟基峰。基于本实cc：2HH5一一C：I-c。8H17一c：2H-CI一—c。8Hl7㈤()验的具体合成环境，认为此羟基为醇羟基。此产C2H5C2H5品具备要合成的的3一乙基一3一十一醇的特征官能(2)3一乙基一3一十一醇在脱水剂HzSO作用下团。发生分子内脱水，生成烯烃。合成产物用蒸

7、馏水洗涤至中性，干燥保存。‘IH：2SO4c1Hsc2H5一一c8Hl7C2H5一c=CH—C7Hl5"1-H02dHcH—CH，(4)H2SO40C2H5一C—CH—C7H15+H2O(3)烯烃在Pd／C催化剂(Pd含量占5％)作4ULKJ35(K】3【)【)【)25【)【)2OL)【)l5【儿Jl【J00500用下进行催化加氢反应生成烷烃。产物经过滤后o'／cm一用无水氯化钙干燥保存。图1制备出的醇产物的红外谱图c2H52．1．2合成3一乙基一十一烷的第二步产物分析c：C2H5一C=CH—C7H15图2是通过第二步合成所得产物的红外光+H：c2H5一H—c

8、。H。H—CH3谱图。第二步合成是以第