用于环己酮氨肟化直接合成己内酰胺的催化剂及其制备和应用方法

摘要

本发明涉及己内酰胺的合成，为一种用于环己酮氨肟化直接合成己内酰胺的催化剂及其制备和应用方法。该催化剂是钛柱撑型催化剂，由钛的氧化物和蒙脱土(MT)组成，其中Ti/MT为10～30mmol/g。将环己酮、双氧水、氨水及催化剂投入反应器中，摩尔比为环己酮∶氨水∶双氧水＝1∶2∶1.5，质量比环己酮∶催化剂＝1∶0.5，反应温度50～80℃，反应时间4～8h，反应完成后加入室温离子液体催化环己酮肟Beckmann重排，得到己内酰胺，摩尔比为环己酮∶离子液体＝1∶1～5，重排温度50℃，重排时间10～30min。本发明可有效提高环己酮的转化率和环己酮肟的选择性，环己酮转化率可达72.9％，环己酮肟选择性可达97.1％。

主权项

一种用于环己酮氨肟化直接合成己内酰胺的催化剂的应用方法，其特征为：该催化剂是钛柱撑型催化剂，由钛的氧化物和蒙脱土组成，蒙脱土简称MT，其中Ti/MT为10～30mmol/g；所述催化剂的制备包括以下步骤：第一步，配制质量百分比浓度为0.4～1.0％的蒙脱土悬浊液，备用；第二步，搅拌下将TiCl4溶液缓慢滴加入HCl溶液中，其中加入量与第一步中MT配比为Ti/MT为10～30mmol/g，其中摩尔比TiCl4∶HCl＝1∶0.3～1.5，10min后用去离子水稀释成无色透明溶液，搅拌10min后静置老化3h，得到柱化剂，柱化剂中HCl的摩尔浓度为0.25～1.25mol/L，TiCl4浓度为0.82mol/L；第三步，将第二步制得的柱化剂滴加入第一步制得的悬浊液中，搅拌3h，静置过夜；第四步，将第三步制得的悬浊液离心洗涤至上层清液中不含Cl‑，下层固体真空干燥过夜；第五步，将第四步制得的固体研磨，过筛后，采用空气气氛于马弗炉中450℃焙烧4h，即制得用于环己酮氨肟化直接合成己内酰胺的催化剂；将环己酮、双氧水、氨水及上面所述用于环己酮氨肟化直接合成己内酰胺的催化剂投入反应器中，摩尔比为环己酮∶氨水∶双氧水＝1∶2∶1.5，质量比为环己酮∶催化剂＝1∶0.5，反应温度50～80℃，反应时间4～8h，反应完成后加入室温离子液体N，N，N‑三甲基‑N‑磺丁基‑硫酸氢铵催化环己酮肟Beckmann重排，得到己内酰胺，摩尔比为环己酮∶离子液体＝1∶1～5，重排温度50℃，重排时间10～30min。