專利名稱：一種制備金剛烷化合物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備金剛烷化合物的方法。本發(fā)明涉及一種甲醇轉(zhuǎn)化制備環(huán)狀烴類化合物的方法。本發(fā)明涉及使用SAPO分子篩催化甲醇轉(zhuǎn)化制備金剛烷化合物的方法。
背景技術(shù)：
金剛烷化合物是一種高度對(duì)稱的籠狀烴類化合物，在制藥、功能高分子材料、電子材料、軍工、農(nóng)藥等眾多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，是重要的新型精細(xì)化工合成原料。在金剛烷制備方法中，AlClJt化法是傳統(tǒng)的工藝，1956年由P.von R.Schleyer提出，該法以石油加工中的副產(chǎn)物雙環(huán)戊二烯為原料，先氫化再用無(wú)水AlCl3為催化劑進(jìn)行異構(gòu)化制得，生產(chǎn)成本很低，奠定了工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)。此后發(fā)展出固載化AlCl3和沸石催化的方法，但采用的原料同前述方法一樣一直以雙環(huán)戊二烯為原料或者四氫雙環(huán)戊二烯為原料。美國(guó)專利(US 6472575)報(bào)導(dǎo)使用混合超強(qiáng)酸HF-BF3負(fù)載過渡金屬作為催化劑能夠得到得到較高的金剛烷收率，但金剛烷的合成依然是依賴雙環(huán)戊二烯加氫后生成的四氫雙環(huán)戊二烯為原料進(jìn)行異構(gòu)化反應(yīng)這一路線。本發(fā)明采用非環(huán)狀化合物作為原料進(jìn)行金剛烷化合物的合成，通過醇類原料在分子篩催化劑上的反應(yīng)制備金剛烷化合物。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備金剛烷化合物的方法。所述方法包括將醇類原料通過SAPO分子篩催化劑床層制備金剛烷化合物。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種制備金剛烷化合物的方法其特征在于通過醇類原料在SAPO分子篩催化劑上的轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備金剛烷化合物；所述金剛烷化合物為金剛烷、甲基金剛烷、二甲基金剛烷、三甲基金剛烷、四甲基金剛烷中任意兩種以上的混合物；所述醇類可以為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇的任意一種或任意幾種的混合物；所述SAPO 分子篩為 SAP0-34、SAP0-18、SAP0-17、SAP0-35、SAP0-44、SAP0-56 中任意一種或任意幾種的混合物，優(yōu)選SAP0-34分子篩；所述醇類原料為醇和水的混合物，水/醇的質(zhì)量比為0 5。所述醇類原料為醇和水的混合物，水/醇的質(zhì)量比為0 3。所述醇類原料在SAPO分子篩催化劑上的轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備金剛烷化合物的反應(yīng)溫度為250 350°C ;反應(yīng)壓力為0.1 0.5MPa，優(yōu)選0.1 0.2MPa ;空速為1 10h-1，優(yōu)選
2 5h-1.所述醇類為甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的任意一種或任意幾種的混合物。所采用的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器或者流化床反應(yīng)器。
本發(fā)明提供的SAPO分子篩催化的醇類在固定床上轉(zhuǎn)化制金剛烷化合物的主要步驟如下:在固定床反應(yīng)器中裝入一定量的SAPO分子篩催化劑，通氮?dú)饣蚝饧訜嶂?50°C 600°C之間的某一溫度保持一段時(shí)間，完成催化劑活化過程。將反應(yīng)器溫度調(diào)整到250°C 350°C之間的某一溫度，用氮?dú)饣蚝鈹y帶醇蒸汽進(jìn)入反應(yīng)器與催化劑接觸反應(yīng)，反應(yīng)完成后將反應(yīng)器降溫至室溫。取出反應(yīng)后的催化劑，在氟化氫溶液中并放置一段時(shí)間，待催化劑全部溶解后，使用二氯甲烷萃取有機(jī)相，獲得金剛烷化合物。本發(fā)明提供的SAPO分子篩催化的醇類在流化床上轉(zhuǎn)化制金剛烷化合物的主要步驟如下:將一定量的SAPO分子篩微球催化劑裝入流化床反應(yīng)器，并在450°C 600°C氮?dú)饣蚝鈿夥罩刑幚硪欢螘r(shí)間后，將反應(yīng)器溫度調(diào)整到250°C 350°C之間的某一溫度。通過進(jìn)料泵將醇和水導(dǎo)入預(yù)熱器，原料在預(yù)熱器中汽化后進(jìn)入流化床反應(yīng)器，醇蒸汽和水蒸氣在反應(yīng)器中與催化劑接觸并使催化劑流化，醇的進(jìn)料空速為I 101Γ1，水/醇的質(zhì)量比為
0.1 5，反應(yīng)壓力為0.1 0.5MPa。反應(yīng)完成后降至室溫，取出反應(yīng)后的催化劑，在氟化氫溶液中并放置一段時(shí)間，待催化劑全部溶解后，使用二氯甲烷萃取有機(jī)相，獲得金剛烷化合物。通過Agilent7890/5973色質(zhì)聯(lián)用儀和HP_5色譜柱分析有機(jī)相組成，結(jié)合催化劑沉積物種總量和色質(zhì)聯(lián)用分析結(jié)果計(jì)算其中金剛烷化合物的收率，收率計(jì)算公式為:
權(quán)利要求
1.一種制備金剛烷化合物的方法，其特征在于通過醇類原料在SAPO分子篩催化劑上的轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備金剛烷化合物； 所述金剛烷化合物為金剛烷、甲基金剛烷、二甲基金剛烷、三甲基金剛烷、四甲基金剛烷中任意兩種以上的混合物； 所述醇類可以為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇的任意一種或幾種的混合物； 所述 SAPO 分子篩為 SAP0-34、SAP0-18、SAP0-17、SAP0-35、SAP0-44、SAP0-56 中任意一種或幾種的混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所述醇類原料為醇和水的混合物，水/醇的質(zhì)量比為O 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所述醇類原料為醇和水的混合物,水/醇的質(zhì)量比為O 3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所述醇類原料在SAPO分子篩催化劑上的轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備金剛烷化合物的反應(yīng)溫度為250 350°C，反應(yīng)壓力為0.1 0.5MPa,空速為I IOh'
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所述醇類原料在SAPO分子篩催化劑上的轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備金剛烷化合物的反應(yīng)溫度為250 350°C，反應(yīng)壓力為0.1 0.2MPa,空速為2 5h'
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所述SAPO分子篩為SAP0-34。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所述醇類為甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的任意一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備金剛烷化合物的方法，其特征在于，所采用的反應(yīng)器為固定床反應(yīng)器或者流化床反應(yīng)器。
全文摘要
一種制備金剛烷化合物的方法，通過醇類原料在SAPO分子篩催化劑上的轉(zhuǎn)化反應(yīng)制備金剛烷化合物。所述金剛烷化合物為金剛烷、甲基金剛烷、二甲基金剛烷、三甲基金剛烷、四甲基金剛烷中任意兩種以上的混合物；所述醇類可以為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇的任意一種或幾種的混合物；所述SAPO分子篩為SAPO-34、SAPO-18、SAPO-17、SAPO-35、SAPO-44、SAPO-56中任意一種或幾種的混合物。
文檔編號(hào)C07C1/20GK103214338SQ20121001685
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者魏迎旭, 劉中民, 李金哲, 許磊, 袁翠峪, 徐舒濤, 周游, 王全義, 陳景潤(rùn) 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所