用于氯化烃的脱氯化氢作用的方法_2

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751页,以及在SERCHELI,R.,等N,N',N"-三环己基胍在疏水性沸石Y中的封装:合 成和催化活性(Encapsulation of N,N',N"-tricyclohexylguanidine in hydrophobic zeolite Y: Synthesis and catalytic activity),四面体快报(Tetrahedron Lett. .) ? 1997年,第38卷,第1325-1328页中描述的那些。
[0026]已经发现本发明的方法中的活性催化剂物种是该胍鑰盐。然而,在该方法的第一 非催化步骤中,通过与一当量的氯化烃反应将该胍前体转换为盐酸盐胍鑰盐,由此原位产 生该催化剂物种。
[0027]适用于本发明的胍鑰盐的特征是它们具有的pKb比该胍前体的pKb高但仍具有足够 的碱性特征来从存在于该反应混合物中的氯化烃中提取HC1。
[0028]合适的胍前体总体上以小于9、典型地小于7、更典型地小于5的pKb为特征。术语pKb 表示该胍前体的碱性解离常数(Kb)以10为底的对数的负值。
[0029] 有利地,将每一当量的胍鑰盐至少一当量的氯化烃转化为对应的不饱和化合物并 且产生至少一当量的HC1。优选地,将每一当量的胍鑰盐大于一当量的氯化烃转化为对应的 不饱和化合物并且产生大于一当量的HC1。
[0030] 例如,当使用四甲基胍作为该催化剂物种的前体时,每摩尔的胍鑰盐提取出至少 1.6摩尔的HC1,即每摩尔的该四甲基胍前体2.6摩尔的HC1。
[0031] 相似地,当使用1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]-癸-5-烯作为该胍前体时,每摩尔的胍 鑰盐提取出1.65摩尔的HC1,即每摩尔的该前体2.65摩尔的HC1。
[0032] 当在该方法中使用胍前体时,在该方法中产生的超过形成该胍鑰盐盐酸盐所需要 的HC1量的HC1总体上配位该胍鑰盐。该胍鑰盐和HC1的配位产物将在下文中将被称为"胍鑰 盐:HC1"。从该氯化烃中除去的HC1典型地通过加热从与该胍鑰盐的配位释放。
[0033] 因此,当该胍鑰前体用来引发该脱氯化氢过程时,所述过程将包括以下步骤,其中 该胍鑰前体与一当量的形成对应的不饱和化合物的氯化烃以及一当量的胍鑰盐酸盐反应。 在随后的步骤中,该胍鑰盐将进一步与形成对应的不饱和化合物的氯化烃以及该配位产物 胍鑰盐:HC1反应。在该配位产物中由该胍鑰盐配位的HC1的量将取决于该胍前体的性质。 [0034]有利地,该方法包括以下步骤:将该胍鑰盐和HC1的配位产物,胍鑰盐:HC1,加热到 适于释放HC1的温度;并且将HC1与该胍鑰盐分离。一旦回收,该胍鑰盐可以被再循环至本发 明的方法中。
[0035] 本发明的方法的优点是许多催化性循环能够以相同的初始胍鑰盐(或其前体)的 量进行,从而为用于氯化烃的脱氯化氢的方法提供高生产能力。
[0036] 典型地,该胍鑰盐和该氯化烃以从1:100至100:1、优选从1:50至50:1、更优选从1: 10至10:1的摩尔比接触。
[0037]在该方法中产生的气态的HC1可以通过本领域已知的任何方法来回收。该方法的 优点是以基本上无水的形式产生HC1。
[0038]从该配位产物胍鑰盐:HC1中释放HC1并且再生该胍鑰盐的温度,在下文中被称为 "HC1释放温度",取决于该胍鑰盐。
[0039] 典型地,该HC1释放温度是大于100°C、一般大于UOtdCl释放温度通常不超过 250°C,甚至它不超过230°C。
[0040]加热该配位产物胍鑰盐:HC1并且分离所产生的HC1的步骤可以在与该脱氯化氢过 程相同的时间或者在分开的阶段中进行。
[0041 ]在该方法的第一实施例中,HC1的释放和该胍鑰盐的再生与该脱氯化氢过程通过 在等于或高于所使用的胍鑰盐的HC1释放温度的温度下操作该方法而同时进行。
[0042]因此通过在等于或高于该HC1释放温度的温度下操作该脱氯化氢过程并且通过从 该体系中连续去除HC1,该催化活性物种在该反应混合物以及长的反应时间中连续再生,因 此可以实现高生产率。
[0043]例如,当该胍鑰盐是四甲基胍鑰氯化物时,HC1释放温度是等于或高于145°C。进行 根据该第一实施例的脱氯化氢方法的有利的温度范围因此是等于或高于145°C的温度、优 选在从145°C至180°C的范围内的温度、更优选在从145°C至175°C的范围。
[0044]当该胍鑰盐是1,5,7-三氮杂双环[4.4.0]-癸-5-烯的盐酸盐时,HC1释放温度是等 于或高于170°C。因此,使用1,5,7_三氮杂双环[4.4.0]-癸-5-烯作为该胍前体的根据该第 一实施例的方法优选地在等于或高于170°C、更优选从170°C至195°C、甚至更优选从170°C 至185°C的温度下进行。
[0045] 用于进行该方法的最佳温度可以基于该胍前体或该胍鑰盐由本领域的普通技术 人员使用常规实验来确定。
[0046] 在本发明的方法的替代实施例中,从该配位产物胍鑰盐:HC1中释放HC1并且再生 该胍鑰盐的步骤是在相对于该脱氯化氢过程分开的阶段中进行。在这样一个实施例中,进 行该氯化烃的脱氯化氢方法的温度是低于该胍鑰盐的HC1释放温度。然后从反应混合物中 分离出该配位产物胍鑰盐:HC1并且然后将其加热到等于或高于该HC1释放温度的温度,由 此释放HC1并且再生该胍鑰盐。然后该胍鑰盐可以被再循环到该方法中用于另一个脱氯化 氢循环。
[0047] 典型地该方法在大气压下并且在在任何情况下在最多0.5MPa的压力下进行。
[0048] 典型地该方法在液相中总体上在溶剂的存在下进行。适合的溶剂是非质子溶剂。 合适的溶剂的值得注意的实例是有机溶剂,这些有机溶剂选自下组,该组由以下各项组成: 酮、亚砜(像二甲亚砜)、砜(像二甲砜)、酰胺(像N,N_二甲基甲酰胺、N,N_二甲基乙酰胺)、吡 咯烷酮(像N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮)、和醚(像四乙二醇二甲基醚(四甘醇二甲 醚))。
[0049] 使用选自下组的溶剂获得了有利的结果,该组由以下各项组成:N,N_二甲基甲酰 胺、N,N_二甲基乙酰胺、四乙二醇二甲醚、二甲亚砜。使用二甲亚砜作为溶剂得到了特别有 利的结果。
[0050] 另一类用于本发明的方法的适合的溶剂以所谓的离子液体为代表,即盐,这些盐 熔融而不分解,从而在给定的温度下形成液体。在本发明的方法中用作溶剂的优选的离子 液体是在250°C或更低的温度下、更优选在200°C或更低的温度下为液体的那些。最优选的 是在室温或甚至低于室温时处于液体状态的离子液体。此外,优选的离子液体是具有非常 低的蒸汽压的那些。合适的离子液体优选地选自对参与该反应的物质呈惰性的那些。实例 包括以下化合物,像1-丁基-3-甲基咪唑鑰氯化物、甲基三辛基氯化铵、四丁基氯化铵。 [0051]该方法可以使用本领域已知的设备分批或者连续进行。
[0052]本发明的方法可以另外包括以下步骤,其中从该液相中分离出该脱氯化氢反应的 副产物(典型地由不饱和的氯化烃组成)并且任选地在中间步骤后将其再循环到该方法中。 [0053]作为本发明的方法的这个另外的实施例的实例,可以提及1,2_二氯乙烯(顺式和 反式异构体)的回收和再利用,它是作为1,1,2_三氯乙烷至偏二氯乙烯的脱氯化氢反应中 的副产物而形成的。可以从反应混合物和偏二氯乙烯中通过蒸馏、或者本领域已知的任何 其他常规技术分离出1,2_二氯乙烯。一旦分离,1,2_二氯乙烯可以在合适的催化剂(例如 A1C13)的存在下通过氢氯化被转化回1,1,2_三氯乙烷。然后它可以被再循环返回到本发明 的方法中。
[0054] 现在将参考以下实例更详细地说明本发明,这些实例的目的仅仅是说明性的并且 并非限制本发明的范围。
[0055] 如果通过引用结合在此的任何专利、专利申请、以及公开物的披露内容与本申请 的说明发生冲突的程度到了可能导致术语不清楚,则本说明应该优先。
[0056] 实例
[0057]用于1,1,2-三氯乙烷脱氯化氢至偏二氯乙烯的通用程序
[0058]将该胍鑰盐(或该胍前体)以及该溶剂(50mL)置于100mL的玻璃4颈圆底烧瓶反应 器内,该反应器配备有磁力搅拌器
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