專利名稱：一種固載化相轉(zhuǎn)移催化劑制備二碘甲烷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種二碘甲烷的制備方法，特別涉及一種用固載化相轉(zhuǎn)移催化劑制備二碘甲烷的方法。
背景技術(shù)：
二碘甲烷是一種重要的化工基礎(chǔ)產(chǎn)品，廣泛用于有機(jī)合成，礦物分析和分離等，尤其用于合成環(huán)丙烷的反應(yīng)?，F(xiàn)有技術(shù)中，二碘甲烷的制備方法采用二氯甲烷和碘化鈉在DMF溶劑中進(jìn)行取代反應(yīng)制備得到，但反應(yīng)需要在無水條件下進(jìn)行，操作繁瑣，使用DMF作溶劑不利于環(huán)保，回收困難；“化學(xué)試劑” 1983 (5) 41中孫長安等采用相轉(zhuǎn)移催化法，以芐基三乙基氯化銨為相轉(zhuǎn)移催化劑，將二氯甲烷和碘化鈉與相轉(zhuǎn)移催化劑在加壓條件下直接進(jìn)行反應(yīng)得到二碘甲烷，該方法無需DMF溶劑，但需要加壓設(shè)備，且反應(yīng)時(shí)間長，相轉(zhuǎn)移催化劑無法回收，能耗大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種固載化相轉(zhuǎn)移催化劑制備二碘甲烷的方法， 以克服現(xiàn)有技術(shù)中反應(yīng)條件苛刻，操作繁瑣，溶劑回收困難，相轉(zhuǎn)移催化劑無法回收的不足。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是這樣的以碘化鉀，二氯甲烷為原料，在固載化相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下進(jìn)行交換反應(yīng)，從反應(yīng)的有機(jī)相中收集目標(biāo)產(chǎn)物。本發(fā)明的技術(shù)方案是將碘化鉀溶液，二氯甲烷和固載化相轉(zhuǎn)移催化劑，在常壓，70-110°C的條件下反應(yīng) 7-10小時(shí)，反應(yīng)液冷卻至30-50°C，過濾后分離出有機(jī)層，依次用5%硫代硫酸鈉溶液洗滌， 水洗，用無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，得到的油狀產(chǎn)物減壓蒸餾，從塔頂收集89-92°C /50mmHg條件下的餾分，得到目標(biāo)產(chǎn)物。按照本發(fā)明，所說的碘化鉀溶液的濃度為50-70wt%，所說的碘化鉀與二氯甲烷的摩爾比為1 0.35-0.50，mol/mol，所說的碘化鉀與固定化相轉(zhuǎn)移催化劑的質(zhì)量比為 1 0. 04-0. 06，g/g。本發(fā)明所說的固載化相轉(zhuǎn)移催化劑為聚合物固載的相轉(zhuǎn)移催化劑季銨鹽，制備方法可按照“沈陽化工學(xué)院學(xué)報(bào)” 2008，22 :19-21報(bào)道的方法獲得，本發(fā)明不再贅述。用本發(fā)明制備方法得到的二碘甲烷含量達(dá)到99%以上，收率達(dá)到80%以上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較的有益效果本發(fā)明將相轉(zhuǎn)移催化劑固載化后，使反應(yīng)體系中單位面積上的催化位點(diǎn)增加，提高了催化劑性能，縮短了反應(yīng)時(shí)間；本發(fā)明固載化的相轉(zhuǎn)移催化劑可以回收再生，投入重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本，又可避免使用毒性較強(qiáng)的溶劑DMF ；
本發(fā)明操作簡單，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，純度高，適于連續(xù)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1在帶有加熱、攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)器中分別加入332g 50wt%碘化鉀溶液，38.6g 二氯甲烷和IOg固載化相轉(zhuǎn)移催化劑，攪拌下加熱升溫，在72士2°C的條件下反應(yīng)10小時(shí)； 反應(yīng)液冷卻至30°C，過濾除去固載化相轉(zhuǎn)移催化劑(催化劑可回收重復(fù)使用)；用分水器分出有機(jī)層，依次加入200ml 5wt %硫代硫酸鈉溶液洗滌，加入400ml水進(jìn)行水洗，加入無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，得到的油狀產(chǎn)物減壓蒸餾，收集89-92°C /50mmHg條件下的餾分，得到二碘甲烷 99. 83g，收率為 82. 0%,含量 99. 3% (HPLC)。實(shí)施例2在帶有加熱、攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)器中分別加入277g 60wt%碘化鉀溶液，35.4g 二氯甲烷和8g固載化相轉(zhuǎn)移催化劑，攪拌下加熱升溫，在90士2°C的條件下反應(yīng)8小時(shí)；反應(yīng)液冷卻至40°C，過濾除去固載化相轉(zhuǎn)移催化劑(催化劑可回收重復(fù)使用)；用分水器分出有機(jī)層，依次加入200ml 5wt%硫代硫酸鈉溶液洗滌，加入400ml水進(jìn)行水洗，加入無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，得到的油狀產(chǎn)物減壓蒸餾，收集89-92°C /50mmHg條件下的餾分，得到二碘甲烷 94. 42g，收率為 84. 6%,含量 99. 1 % (HPLC)。實(shí)施例3在帶有加熱、攪拌、溫度計(jì)的反應(yīng)器中分別加入237g 70wt%碘化鉀溶液，32.7g 二氯甲烷和6. Sg固載化相轉(zhuǎn)移催化劑，攪拌下加熱升溫，在108士2°C的條件下反應(yīng)7小時(shí)； 反應(yīng)液冷卻至50°C，過濾除去固載化相轉(zhuǎn)移催化劑(催化劑可回收重復(fù)使用)；用分水器分出有機(jī)層，依次加入200ml 5wt %硫代硫酸鈉溶液洗滌，加入400ml水進(jìn)行水洗，加入無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，得到的油狀產(chǎn)物減壓蒸餾，收集89-92°C /50mmHg條件下的餾分，得到二碘甲烷 92. 71g，收率為 90. 0%，含量 99. 5% (HPLC)。需要說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1.一種固載化相轉(zhuǎn)移催化劑制備二碘甲烷的方法，其特征在于，包括如下步驟將碘化鉀溶液，二氯甲烷和固載化相轉(zhuǎn)移催化劑，在常壓，70-110°C的條件下反應(yīng)7-10小時(shí)，反應(yīng)液冷卻至30-50°C，過濾后分離出有機(jī)層，依次用5%硫代硫酸鈉溶液洗滌，水洗，用無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，得到的油狀產(chǎn)物減壓蒸餾，從塔頂收集89-92°C /50mmHg條件下的餾分， 得到二碘甲烷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的固載化相轉(zhuǎn)移催化劑為聚合物固載相轉(zhuǎn)移催化劑的季銨鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的碘化鉀溶液的質(zhì)量濃度為 50-70wt%o
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的碘化鉀與二氯甲烷的摩爾比為 1:0. 35-0. 50，mol/mol。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的碘化鉀與固定化相轉(zhuǎn)移催化劑的質(zhì)量比為 1:0. 04-0. 06，g/g。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用固載化相轉(zhuǎn)移催化劑制備二碘甲烷的方法。本發(fā)明以碘化鉀，二氯甲烷為原料，在固載化相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下進(jìn)行交換反應(yīng)，從反應(yīng)的有機(jī)相中收集目標(biāo)產(chǎn)物。用本發(fā)明制備方法得到的二碘甲烷含量達(dá)到99%以上，收率達(dá)到80%以上。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，使用固載化的相轉(zhuǎn)移催化劑提高了催化劑性能，縮短了反應(yīng)時(shí)間；固載化的相轉(zhuǎn)移催化劑可以回收再生，投入重復(fù)使用，降低了生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，純度高，適于連續(xù)化生產(chǎn)。
文檔編號C07C19/07GK102320916SQ20111015320
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者呂明, 王偉, 王永旗, 顧小焱 申請人:太倉滬試試劑有限公司