一種由鹵代烴制備烷烴的方法
【專利摘要】一種由鹵代烴制備烷烴的方法，涉及烴類化合物。將鹵代烴、金屬和引發(fā)劑反應(yīng)，收集液相產(chǎn)物，分離后得烷烴。金屬與鹵代烴的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了鹵代烴的轉(zhuǎn)化，整個(gè)反應(yīng)條件溫和，不需要貴金屬催化劑、氫氣、高溫、高壓、有機(jī)物萃取劑過程等，采用非石化來源的烴類燃料制備途徑，整個(gè)生產(chǎn)過程能耗較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好，具有良好的應(yīng)用前景。制備工藝簡(jiǎn)單、操作方便、效率高，制備的烴類燃料屬于清潔的可再生能源和典型的“綠色能源”的范疇。
【專利說明】一種由鹵代烴制備烷烴的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及烴類化合物，特別是涉及一種由鹵代烴制備烷烴的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著由生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化制取多元醇技術(shù)的日益成熟，由多元醇制備烴類也顯示出其發(fā)展?jié)摿?。目前已有文獻(xiàn)報(bào)道來源于生物質(zhì)的山梨醇可催化轉(zhuǎn)化為C6~C9的烴，但其反應(yīng)過程復(fù)雜、催化劑昂貴、反應(yīng)溫度較高。不過，美國(guó)專利US5516960公開了一種在較溫和條件下由山梨醇、氫碘酸、亞磷酸和水反應(yīng)制備烴類的方法，得到的產(chǎn)物是Cltl~C18的烴類，副產(chǎn)物為碘代烷和碘。其中除去碘代烷的方法是將碘代烷與堿的醇溶液反應(yīng)生成烯烴，再在高溫高壓條件下與氫氣加成生成烷烴。
[0003]直接催化氫化也是鹵代烴氫解脫鹵常用的方法，所用催化劑一般是鎳和鈀，但這兩種催化劑通常用量較大或者難以回收循環(huán)利用。中國(guó)專利CN1974498A公開了一種催化氫化還原鹵代烴脫鹵制備烴的方法，該方法反應(yīng)條件溫和、催化劑可循環(huán)，但使用的催化劑為鈀鹽催化劑，且過程需要?dú)錃?。總之，這些普通的處理過程基本上都需要?dú)錃夂唾F金屬催化劑，導(dǎo)致鹵代烴的轉(zhuǎn)化成本高。
[0004]有鑒于此，需要開發(fā)一種更高效、低能耗的由鹵代烴制備烴類的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供條件溫和的一種由鹵代烴制備烷烴的方法。
[0006]本發(fā)明的具體步驟為:
[0007]將鹵代烴、金屬和引發(fā)劑反應(yīng)，收集液相產(chǎn)物，分離后得烷烴。
[0008]所述金屬可選自鈉、鐵、銀、鋅等中的至少一種。
[0009]所述弓丨發(fā)劑可采用鹵素單質(zhì)、鹵素等中的至少一種。
[0010]所述金屬與鹵代烴中鹵素的摩爾比可為1.2~5，最好為1.5~2.5。
[0011]所述引發(fā)劑的質(zhì)量按質(zhì)量百分比可為金屬質(zhì)量的0.1%~1.0%。
[0012]所述反應(yīng)的溫度為60~140°C，反應(yīng)的時(shí)間0.5~3h。
[0013]所述分離可通過過濾或蒸餾分離。
[0014]本發(fā)明的有益效果如下:
[0015]本發(fā)明中金屬與鹵代烴的反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了鹵代烴的轉(zhuǎn)化，整個(gè)反應(yīng)條件溫和，不需要貴金屬催化劑、氫氣、高溫、高壓、有機(jī)物萃取劑過程等，采用非石化來源的烴類燃料制備途徑，整個(gè)生產(chǎn)過程能耗較低，產(chǎn)品質(zhì)量較好，具有良好的應(yīng)用前景。制備工藝簡(jiǎn)單、操作方便、效率高，制備的烴類燃料屬于清潔的可再生能源和典型的“綠色能源”的范疇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為實(shí)施例1中1-碘己烷的GC-MS總離子流圖。
[0017]圖2為實(shí)施例1中1-碘己烷脫鹵后的烴的GC-MS總離子流圖。[0018]圖3為實(shí)施例2中初始物質(zhì)的GC-MS總離子流圖。
[0019]圖4為實(shí)施例2中鹵代烴脫鹵后產(chǎn)物的GC-MS總離子流圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體說明，下面描述的實(shí)施例是示例性的，不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明實(shí)施例中采用的化學(xué)試劑均為市購(gòu)。
[0021]實(shí)施例1
[0022]取1-碘己燒、鋅粉、碘單質(zhì)各10.0g、5.0g、0.01g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于80°C反應(yīng)0.5h，過濾后收集到油相3.9g。1-碘己烷和脫鹵后的烴的GC-MS圖分別見圖1和圖2?？梢?-碘己烷已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為己烷和很少量的己烯。
[0023]實(shí)施例2
[0024]山梨醇與氫碘酸反應(yīng)制取的油相產(chǎn)物進(jìn)行氣相色譜質(zhì)譜分析，結(jié)果如圖3所示，主要成分為2-碘己燒，以及C12和C18的烴類。向9.5g油相產(chǎn)物中加4.0g鋅粉，反應(yīng)溫度為60°C，反應(yīng)時(shí)間為lh，因此油相產(chǎn)物含有少量的碘單質(zhì)，因此不需要額外的碘。反應(yīng)結(jié)束后靜置，不溶于烴的碘化鋅和過量的鋅沉淀出來，碘化鋅可用于有機(jī)合成催化劑、防腐劑、電解液和分析試劑等。液體烴類質(zhì)量為6.Sg，氣相色譜質(zhì)譜檢測(cè)結(jié)果如圖4所示，主要成分為C6H14以及C12和C18的烴類，此產(chǎn)物進(jìn)入蒸餾裝置8進(jìn)一步分離，減壓蒸餾條件為0.02MPa,30°C，待接收瓶不再有液滴滴出終止蒸餾，被蒸餾出的低沸點(diǎn)的C6H14及極少量C6H12質(zhì)量為
0.3g ;剩余6.5g的液 體為C12和C18烴類，氣相色譜質(zhì)譜檢測(cè)結(jié)果如圖4所示?？梢?，此方法不僅將鹵代烴轉(zhuǎn)化為烴類，還除去了油相中的碘，但沒有對(duì)原油成分造成影響。
[0025]實(shí)施例3
[0026]取1-碘己烷、鎂粉、碘單質(zhì)各12.0g、5.0g、0.005g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于140°C反應(yīng)1.5h，過濾后收集到油相4.8g，GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示1-碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為47%，己烯為4%，正十二烷為49%。
[0027]實(shí)施例4
[0028]取1-碘己烷、鎂粉、碘單質(zhì)各12.0g、4.0g、0.02g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于70°C反應(yīng)2.0h，過濾后收集到油相4.8g。GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示1-碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為46%，己烯為6%，正十二烷為48%。
[0029]實(shí)施例5
[0030]取1,6- 二碘己燒、鎂粉、碘單質(zhì)各12.0g、3.5g、0.03g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于80°C反應(yīng)3h，過濾后收集到油相3.0g7GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示1，6_ 二碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為63%，己烯為8%，正十二烷為29%。
[0031]實(shí)施例6
[0032]取1，6_ 二碘己烷、鋅粉、碘單質(zhì)各12.0g、3.0g、0.03g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于100°C反應(yīng)lh，過濾后收集到油相2.9g，GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示1，6_ 二碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為95%，己烯為5%。
[0033]實(shí)施例7
[0034]取1，6_ 二碘己烷、鋅粉、碘單質(zhì)各12.0g、3.0g、0.02g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于110°C反應(yīng)2h，過濾后收集到油相3.0g, GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示1，6_ 二碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為93%，己烯為7%。
[0035]實(shí)施例8
[0036]取1-碘己烷、鋅粉、碘單質(zhì)各8.0g、4.2g、0.02g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于120°C反應(yīng)2h，過濾后收集到油相3.2g，GC_MS檢測(cè)結(jié)果顯示1-碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，液體產(chǎn)物中己烷為100%。
[0037]實(shí)施例9
[0038]取1,6-二碘己燒、鋅粉、碘單質(zhì)各11.0g、10.5g、0.06g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于120°C反應(yīng)2.5h，過濾后收集到油相2.6g，GC-MS檢測(cè)結(jié)果顯示1，6_ 二碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為92%，己烯為8%。
[0039]實(shí)施例10
[0040]取1-碘己燒、鋅粉、碘單質(zhì)各6.5g、4.9g、0.03g于圓底燒瓶中，磁力攪拌轉(zhuǎn)速為800rpm，于110°C反應(yīng)2h，過濾后收集到油相2.6g，GC_MS檢測(cè)結(jié)果顯示1_碘己烷已完全轉(zhuǎn)化，產(chǎn)物中己烷為95%，己烯為5%。
[0041]對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的上述說明，使專業(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用，可以在不脫離本發(fā)明的原理或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，其范圍 由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于其具體步驟為: 將鹵代烴、金屬和引發(fā)劑反應(yīng)，收集液相產(chǎn)物，分離后得烷烴。
2.如權(quán)利要求1所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述金屬選自鈉、鐵、銀、鋅中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述引發(fā)劑采用鹵素單質(zhì)、鹵素中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述金屬與鹵代烴中鹵素的摩爾比為1.2~5。
5.如權(quán)利要求4所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述金屬與鹵代烴中鹵素的摩爾比為1.5~2.5。
6.如權(quán)利要求1所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述引發(fā)劑的質(zhì)量按質(zhì)量百分比為金屬質(zhì)量的0.1%~1.0%。
7.如權(quán)利要求1所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述反應(yīng)的溫度為.60~140°C，反應(yīng)的時(shí)間為0.5~3h。
8.如權(quán)利 要求1所述一種由鹵代烴制備烷烴的方法，其特征在于所述分離是通過過濾或蒸餾分離。
【文檔編號(hào)】C07C1/26GK104016826SQ201410267540
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】劉運(yùn)權(quán), 呂東燦 申請(qǐng)人:廈門大學(xué)