環(huán)己酮有望實(shí)現(xiàn)高效清潔制備

由中科院化學(xué)研究所膠體、界面與化學(xué)熱力學(xué)院負(fù)責(zé)的苯酚加氫合成環(huán)己酮項(xiàng)目獲突破性進(jìn)展,可在溫和條件下將苯酚高效地轉(zhuǎn)化為環(huán)己酮,開辟了高效、清潔制備環(huán)己酮的新途徑。該成果已于近日發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

環(huán)己酮是用途廣泛的化工原料,主要用于制備合成纖維尼龍6及尼龍66,還可用作醫(yī)藥、涂料、染料等精細(xì)化學(xué)品的重要中間體。苯酚加氫是制備環(huán)己酮的重要途徑。由于一般催化劑在溫和條件下活性低,并且環(huán)己酮容易進(jìn)一步加氫生成環(huán)己醇等副產(chǎn)物,因此在溫和條件下高效、高選擇性地合成環(huán)己酮一直是一大難題。在國家自然科學(xué)基金委員會、國家科技部和中國科學(xué)院的支持下,研究人員發(fā)現(xiàn)路易斯酸和普通商業(yè)負(fù)載型鈀催化劑對于催化反應(yīng)具有良好的協(xié)同作用。路易斯酸不僅可以大幅提高苯酚加氫生成環(huán)己酮的反應(yīng)速度,還可以有效抑制環(huán)己酮被進(jìn)一步加氫生成副產(chǎn)物。結(jié)果顯示,在溫和條件下可高效地將苯酚轉(zhuǎn)化為環(huán)己酮,苯酚轉(zhuǎn)化率和環(huán)己酮選擇性可同時(shí)接近100%。這不僅將反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品,提高了原料的利用率,而且簡化了后續(xù)分離過程。此外,他們還在分子間相互作用和動力學(xué)研究的基礎(chǔ)上提出了協(xié)同作用機(jī)理。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),在超臨界CO2中進(jìn)行此反應(yīng),不僅反應(yīng)速度更快、反應(yīng)過程更清潔、產(chǎn)物分離更簡單,而且反應(yīng)效率可以通過反應(yīng)體系的相行為進(jìn)行調(diào)控。

(摘編）