室温离子液体中双环戊二烯加氢以及金刚烷合成.pdf

石油化工
;##; 年第"+ 卷第, 期 0S3OR4QS%&46I 3S4QTRIRUV · "(, ·
室温离子液体中双环戊二烯加氢
以及金刚烷合成
顾彦龙,杨宏洲,邓友全
(中国科学院兰州化学物理研究所,生态与绿色化学中心,甘肃兰州!"####)
[摘要]利用氟硼酸甲基丁基咪唑离子液体([ ][ ])作为反应介质,过渡金属三苯基膦配合物作为催化剂,在
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)# * +,# -、+ . # * + / , %01 下研究了双环戊二烯加氢制备桥式四氢双环戊二烯( !"#$ 2 345)的反应,获得了高转化
率和选择性,所得产物与离子液体催化体系不溶而分层。在有机助溶剂和氢气(( / # %01)存在下,!"#$ 2 345 在氯化
甲基丁基咪唑氯化铝( 摩尔分数为)离子液体中可高效地异构为金刚烷。同时考察了离子液体催化体系
2 6747" 8!9
及不同反应条件对反应的影响。
[关键词]双环戊二烯;离子液体;催化加氢;金刚烷
[文章编号]+### 2 :+(((;##;)#, 2 #"(, 2 #( [中图分类号]3< ;#" / ! [文献标识码]6
双环戊二烯(5405)是石油加工副产物碳五馏变的 I?JKD 酸性的氯化铝离子液体也被应用在
[ , ] [ ]
分的主要成分,是一种具有独特结构和高反应性能’LK?>?7 2 4L1MND 反应+, +8 、5K?7D 2 67>?L 反应+! 和
的化合物,近年来在新型高分子材料和精细化工产高聚物的降解[+:]等方面。本研究采用四氟硼酸甲
品方面有着广泛的应用。随着裂解碳五馏分的增基丁基咪唑离子液体([ ][ ])为介质,过渡
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金属三苯基膦配合物为催化剂,将转化为
加,5405 产出量也逐渐增加,对其的开发利用就显 5405
得日趋重要。其中,加氢异构化为金刚烷是具有极!"#$ 2 345 后,再结合少量有机溶剂在甲基丁基咪
高经济价值的生产工艺。目前,金刚烷在医药、高分唑盐氯化铝[ ][ ]( 摩尔分数为
2 $%&% 6747( 6747"
子、印染以及润滑等领域都表现出了独特的作 8!9)离子液体中异构为挂式四氢双环戊二烯( !%$
用[+],其合成方法的改进也成为研究的主要课题之 2 345),然后进一步异构为金刚烷。其反应式如下
一[;,"]。而今工业上主要是通过桥式四氢双环戊二
烯(!"#$ 2 345)异构化制备金刚烷,其中氯化铝异
构法和沸石法就是以!"#$ 2 345 异构化为基础而
开发的生产工艺[(]。传统的氯化铝法产生大量的
焦油,氯化铝难以重复使用,而且精制过程复杂,很
难提高金刚烷的产率。在多数氯化铝异构法的专利
中,金刚烷的收率很少超过,,9。国内采用氯化铝
[ ]
催化法制金刚烷的收率最高达到 8; / +9 , 。沸石
法是日本出光公司开发的以多种金属离子交换的分
子筛催化剂代替氯化铝来催化!"#$ 2 345 进行异
构化制备金刚烷的工艺。这种技术虽然克服了设备
腐蚀和催化剂回收等问题,但是金刚烷收率较低,一+ 实验部分
般为"#9左右。随着对绿色化学化工技术需求的
! " ! 离子液体及催化剂的制备