本发明涉及2-甲基环戊二烯三羰基锰技术领域,特别涉及一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法。
背景技术:
mmt全称是2-甲基环戊二烯三羰基锰,mmt具有广泛应用,例如用作汽油抗爆剂、汽油增标剂、无铅汽油抗爆剂、汽油辛烷值改进剂、增标剂和助辛剂等。现有合成mmt的工艺,耗时长,且其收率不高,限制了mmt的生产效率。故急需一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,解决上述技术问题。
技术实现要素:
鉴以此,本发明提出一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,解决上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,包括以下步骤:
s1、环钠反应:
采用白油对金属钠丝浸润3-5min;准备环钠釜,向环钠釜加入金属钠丝,再加入有机溶剂,控温至0-15℃进行脱水处理;
然后向环钠釜加入助剂,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:4-7:3-5压制成;
再滴加单环戊二烯,所述金属钠丝与单环戊二烯的摩尔比为1:0.9-1.2,并在1h内滴加完毕,滴完控制反应温度为45-53℃,制得环戊二烯钠溶液;
s2、环锰反应:
将环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜,将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜,所述环戊二烯钠溶液中环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:0.9-1.2;
然后加入催化剂,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:1-3:5-9制成颗粒;搅拌50-70n/min,并进行多次反冲操作,反应40-60min;
s3、充压反应:
往高压合成釜中持续输入一氧化碳,控温165-175℃,压力6-11mpa,制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
优选地,步骤s1中,所述有机溶剂由体积比为1:1.2~3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得。
优选地,步骤s1中,加入助剂质量为金属钠丝质量的0.5-1倍。
优选地,步骤s2中,加入催化剂质量为氯化锰质量的0.1-0.3倍。
优选地,步骤s2中,多次反冲操作具体为:当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时,分别进行反冲操作。
优选地,步骤s1中,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:5:4压制成。
优选地,步骤s2中,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:2:7制成颗粒。
优选地,步骤s1中,滴完控制反应温度为50℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,缩短了合成周期,产物纯度佳,收率高。其中,采用本发明的工艺,显著提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率以及纯度,尤其是本发明采用由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰复配的助剂,显著缩短了单环戊二烯滴加时间,加速环钠反应的进程,结合采用由氧化铑、氧化钌和氧化铝复配的催化剂,较大缩短了环锰反应时间,采用本发明的助剂以及催化剂,显著缩短了合成周期,而且反应充分,较大提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容,下面提供具体实施例,对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,包括以下步骤:
s1、环钠反应:
采用白油对金属钠丝浸润3-5min;准备环钠釜,向环钠釜加入金属钠丝,再加入有机溶剂,所述有机溶剂由体积比为1:1.2~3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得,控温至0-15℃进行脱水处理;
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.5-1倍的助剂,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:4-7:3-5压制成,优选质量比为10:5:4。
再滴加单环戊二烯,所述金属钠丝与单环戊二烯的摩尔比为1:0.9-1.2,并在1h内滴加完毕,滴完控制反应温度为45-53℃,优选温度为50℃,制得环戊二烯钠溶液;
s2、环锰反应:
将环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜,将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜,所述环戊二烯钠溶液中环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:0.9-1.2;
然后加入氯化锰质量的0.1-0.3倍的催化剂,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:1-3:5-9制成颗粒,优选质量比为1:2:7;搅拌50-70n/min,当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时,分别进行反冲操作,反应40-60min;
s3、充压反应:
往高压合成釜中持续输入一氧化碳,控温165-175℃,压力6-11mpa,产物经常规蒸馏萃取,制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
实施例1
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,包括以下步骤:
s1、环钠反应:
采用白油对金属钠丝浸润3min;准备环钠釜,向环钠釜加入金属钠丝,再加入有机溶剂,所述有机溶剂由体积比为1:1.2四氢呋喃和二氯甲烷制得,控温至0-15℃进行脱水处理;
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.5倍的助剂,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:4:3压制成;
再滴加单环戊二烯,所述金属钠丝与单环戊二烯的摩尔比为1:0.9,并在1h内滴加完毕,滴完控制反应温度约为45℃,制得环戊二烯钠溶液;
s2、环锰反应:
将环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜,将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜,所述环戊二烯钠溶液中环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:0.9;
然后加入氯化锰质量的0.1倍的催化剂,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:1:5制成颗粒;搅拌50n/min,当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时,分别进行反冲操作,反应60min;
s3、充压反应:
往高压合成釜中持续输入一氧化碳,控温约165℃,压力6-7mpa,产物经常规蒸馏萃取,制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
实施例2
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,包括以下步骤:
s1、环钠反应:
采用白油对金属钠丝浸润5min;准备环钠釜,向环钠釜加入金属钠丝,再加入有机溶剂,所述有机溶剂由体积比为1:3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得,控温至0-15℃进行脱水处理;
然后向环钠釜加入金属钠丝质量1倍的助剂,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:7:5压制成;
再滴加单环戊二烯,所述金属钠丝与单环戊二烯的摩尔比为1:1.2,并在1h内滴加完毕,滴完控制反应温度约为53℃,制得环戊二烯钠溶液;
s2、环锰反应:
将环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜,将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜,所述环戊二烯钠溶液中环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:1.2;
然后加入氯化锰质量的0.3倍的催化剂,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:3:9制成颗粒;搅拌70n/min,当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时,分别进行反冲操作,反应40min;
s3、充压反应:
往高压合成釜中持续输入一氧化碳,控温约175℃,压力10-11mpa,产物经常规蒸馏萃取,制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
实施例3
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,包括以下步骤:
s1、环钠反应:
采用白油对金属钠丝浸润4min;准备环钠釜,向环钠釜加入金属钠丝,再加入有机溶剂,所述有机溶剂由体积比为1:2.3四氢呋喃和二氯甲烷制得,控温至0-15℃进行脱水处理;
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.8倍的助剂,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:5:4压制成;
再滴加单环戊二烯,所述金属钠丝与单环戊二烯的摩尔比为1:1.1,并在1h内滴加完毕,滴完控制反应温度约为50℃,制得环戊二烯钠溶液;
s2、环锰反应:
将环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜,将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜,所述环戊二烯钠溶液中环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:1.1;
然后加入氯化锰质量的0.2倍的催化剂,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:2:7制成颗粒;搅拌60n/min,当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时,分别进行反冲操作,反应50min;
s3、充压反应:
往高压合成釜中持续输入一氧化碳,控温170℃,压力8-9mpa,产物经常规蒸馏萃取,制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于,所述助剂中不含有干冰。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于,所述助剂中氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰的质量比为1:1:1。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于,所述催化剂不含氧化铝。
对比例4
本对比例与实施例3的区别在于,所述催化剂中氧化铑、氧化钌和氧化铝的质量比1:1:1。
对比例5
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,包括以下步骤:
s1、环钠反应:
采用白油对金属钠丝浸润10min;准备环钠釜,向环钠釜加入金属钠丝,再加入有机溶剂,所述有机溶剂由体积比为1:2.3四氢呋喃和二氯甲烷,控温至20-25℃进行脱水处理;
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.8倍的助剂,所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10:5:4压制成;
再滴加单环戊二烯,所述金属钠丝与单环戊二烯的摩尔比为1:1.1,并在1h内滴加完毕,滴完控制反应温度约为40℃,制得环戊二烯钠溶液;
s2、环锰反应:
将环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜,将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜,所述环戊二烯钠溶液中环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:1.1;
然后加入氯化锰质量的0.2倍的催化剂,所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1:2:7制成颗粒;搅拌80n/min,当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时,分别进行反冲操作,反应70min;
s3、充压反应:
往高压合成釜中持续输入一氧化碳,控温180℃,压力12-13mpa,制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
本发明实施例1~3以及对比例1~5的产物收率以及纯度如下:
上述结果表明本发明2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法,缩短了合成周期,而且产物纯度佳,收率高。其中,相对传统方法,本发明的合成方法,显著缩短了二烯三羰基锰整体的合成时间。对比例1~5表明,采用本发明的工艺,显著提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率以及纯度,尤其是采用本发明的助剂和催化剂,较大提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。