本发明涉及有机合成,具体的,涉及一种2,6-二烷基萘的合成方法。
背景技术:
1、2,6-二烷基萘是一种重要的化工材料中间体,可用来制备具有耐高温、高机械强度等优越性能的先进高分子材料,如聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、液晶(lcp)等。
2、由萘与烷基化试剂经烷基化反应制备2,6-二烷基萘是最佳的技术路线。目前,萘在各种沸石分子筛上的气相或液相烷基化已有许多文献报道,但均存在合成高纯度的2,6-二烷基萘的生产成本高和收率低的问题。为此,世界各大公司已投入大量精力从事2,6-二烷基萘的合成、提纯研究开发工作,以降低总的生产成本。因此,开发出一种生产成本低,且产品纯度高、收率高的2,6-二烷基萘合成方法是本领域技术人员亟需解决的技术难题。
技术实现思路
1、本发明提出一种2,6-二烷基萘的合成方法,解决了相关技术中的高纯度2,6-二烷基萘的生产成本高和收率低的问题。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种2,6-二烷基萘的合成方法,包括以下步骤:将萘与烷基化试剂在hmor@alpo4-11复合分子筛作为催化剂的条件下,进行烷基化反应,得到2,6-二烷基萘。
4、作为进一步的技术方案,所述hmor@alpo4-11复合分子筛以hmor分子筛为核,以alpo4-11分子筛为壳。
5、作为进一步的技术方案,所述hmor分子筛中sio2/al2o3的摩尔比为50~100:1。
6、作为进一步的技术方案,所述hmor@alpo4-11复合分子筛的制备方法,包括以下步骤:
7、s1、将模板剂r、硅源、铝源、碱源和水混合,晶化,得到mor分子筛;
8、s2、将模板剂q、铝源、磷源和水混合,老化,得到alpo4-11分子筛前驱体;
9、s3、将所述mor分子筛经阳离子聚合物处理后,与所述alpo4-11分子筛前驱体混合均匀,加入水和/或模板剂q,晶化,得到mor@alpo4-11复合分子筛;
10、s4、将所述mor@alpo4-11复合分子筛焙烧,进行质子交换后,再次焙烧,得到hmor@alpo4-11复合分子筛。
11、作为进一步的技术方案,所述s1中模板剂r、硅源、铝源、碱源和水的用量,按模板剂r:sio2:al2o3:m2o:h2o的摩尔比为0.15~0.50:1:0.01~0.03:0.10~0.30:20.00~30.00计;
12、所述s1中晶化的温度为150~200℃,晶化的时间为24~120h。
13、作为进一步的技术方案,所述s2中模板剂q、铝源、磷源和水的用量,按模板剂q:al2o3:p2o5:h2o的摩尔比为1.50~3.00:1.00:1.00:30.00~50.00计;
14、所述s2中老化的温度为80~120℃,老化的时间为12~24h。
15、作为进一步的技术方案,所述s3中晶化的温度为175~200℃,晶化的时间为24~120h;
16、所述s4中焙烧的温度各自独立地为500~600℃,焙烧的时间各自独立地为3~6h;
17、所述s4中质子交换的温度为60~80℃,时间为6~12h。
18、作为进一步的技术方案,所述硅源包括硅溶胶、白炭黑、正硅酸乙酯中的一种或多种;
19、和/或,所述s1中铝源与s2中铝源各自独立地包括硫酸铝、铝酸钠、拟薄水铝石中的一种或多种;
20、和/或,所述碱源包括氢氧化钠、氢氧化钾中的一种或两种;
21、和/或,所述磷源包括磷酸;
22、和/或,所述模板剂r包括四乙基氢氧化铵、四乙基溴化铵、四丙基氢氧化铵、四丙基溴化铵中的一种或多种;
23、和/或,所述模板剂q包括二乙胺、二正丙胺、二异丙胺中的一种或多种;
24、和/或,所述阳离子聚合物包括聚乙烯胺、聚丙烯酰胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵中的一种或多种。
25、作为进一步的技术方案,所述s4中质子交换具体为:将焙烧后的mor@alpo4-11复合分子筛在弱酸性溶液中进行质子交换。
26、作为进一步的技术方案,所述弱酸性溶液为硝酸铵溶液、氯化铵溶液、稀盐酸溶液中的一种或多种。
27、作为进一步的技术方案,所述弱酸性溶液的浓度为0.2~1mol/l。
28、作为进一步的技术方案,所述焙烧后的mor@alpo4-11复合分子筛与弱酸性溶液的质量体积比为1g:5~10ml。
29、作为进一步的技术方案,所述质子交换后,进行离心分离,收集固体,水洗,干燥。
30、作为进一步的技术方案,所述干燥的温度为100~120℃。
31、作为进一步的技术方案,所述烷基化试剂包括甲醇、异丙醇、叔丁醇、丙烯、异丁烯中的一种。
32、作为进一步的技术方案,所述烷基化反应的温度为150~280℃,时间为2~8h。
33、作为进一步的技术方案,所述hmor@alpo4-11复合分子筛作为催化剂的用量为萘质量的3%~20%。
34、作为进一步的技术方案,所述一种2,6-二烷基萘的合成方法,包括以下步骤:
35、a1、以hmor分子筛作为催化剂,将萘与2,7-二烷基萘在反应釜i中,于150~230℃反应1~3h,得到一烷基萘;
36、a2、以hmor@alpo4-11复合分子筛作为催化剂,将丙烯与萘和一烷基萘的混合物在反应釜ii中,于200~280℃反应1~5h,得到二烷基萘;
37、a3、将二烷基萘精馏分离出萘和一烷基萘,分离出的萘和一烷基萘混合物进入反应釜ii循环使用,剩余的二异丙基萘结晶分离得到2,7-二烷基萘和2,6-二烷基萘,2,7-二烷基萘进入反应釜i循环使用,2,6-二烷基萘为最终产品。
38、本发明的工作原理及有益效果为:
39、本发明将萘与烷基化试剂在hmor@alpo4-11复合分子筛作为催化剂的条件下,进行烷基化反应,得到的2,6-二烷基萘具有高纯度、高收率,同时本发明提供的合成方法工艺简单,生产成本低,有效解决了现有技术中存在的高纯度2,6-二烷基萘的生产成本高和收率低的问题,达到了2,6-二烷基萘生产成本低且纯度高、收率高的效果。
1.一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:将萘与烷基化试剂在hmor@alpo4-11复合分子筛作为催化剂的条件下,进行烷基化反应,得到2,6-二烷基萘。
2.根据权利要求1所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述hmor@alpo4-11复合分子筛以hmor分子筛为核,以alpo4-11分子筛为壳。
3.根据权利要求1所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述hmor@alpo4-11复合分子筛的制备方法,包括以下步骤:
4.根据权利要求3所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述s1中模板剂r、硅源、铝源、碱源和水的用量,按模板剂r:sio2:al2o3:m2o:h2o的摩尔比为0.15~0.50:1:0.01~0.03:0.10~0.30:20.00~30.00计;
5.根据权利要求3所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述s2中模板剂q、铝源、磷源和水的用量,按模板剂q:al2o3:p2o5:h2o的摩尔比为1.50~3.00:1.00:1.00:30.00~50.00计;
6.根据权利要求3所述的一种核壳结构分子筛催化剂的制备方法,其特征在于,所述s3中晶化的温度为175~200℃,晶化的时间为24~120h;
7.根据权利要求3所述的一种核壳结构分子筛催化剂的制备方法,其特征在于,所述硅源包括硅溶胶、白炭黑、正硅酸乙酯中的一种或多种;
8.根据权利要求1所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述烷基化试剂包括甲醇、异丙醇、叔丁醇、丙烯、异丁烯中的一种。
9.根据权利要求1所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述烷基化反应的温度为150~280℃,时间为2~8h。
10.根据权利要求1所述的一种2,6-二烷基萘的合成方法,其特征在于,所述hmor@alpo4-11复合分子筛作为催化剂的用量为萘质量的3%~20%。