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离子液体反应介质中羟基丙酸甲酯加氢反应研究-分子催化.DOC

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离子液体反应介质中3-羟基丙酸甲酯加氢反应研究 吕志果(青岛科技大学化工学院, 山东 青岛 266042)摘要催化3-HPM)加氢制1,3-丙二醇(1,3-PDO)的反应在反应温度、压力MPa、反应时间1h、咪唑为促进剂的较佳反应条件下,收率%,催化剂重复使用3次,1,3-PDO的收率。关键词中分类号: 文献标识码:ydrogenation of Methyl 3-hydroxypropionate in Room Temperature Ionic Liquids LV Zhi-guo, WANG Heng-sheng, GUO Zhen-mei, GE Xiao-ping (College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, Shandong, China) Abstract: Using [Bmim]PF6 as solvent, 1,3-propanediol was prepared from hydrogenation of methyl 3-hydroxypropionate in the presence of K[Co(CO)4] catalyst. The activity of the catalytic system was better than organic catalytic system and the catalytic system can be reused several times after the product was separated by extraction with deionized water. The optimum conditions were obtained as follows: imidazole as promoter, reaction temperature 165 ℃, hydrogen pressure 10.5 MPa for 10 h, the conversion of 3-HPM reached 99.4% and the yield of 1,3-PDO reached 82.9%, the catalyst could be recycled three times with the yield of 1,3-PDO not less than 70%. A possible reaction mechanism has also been proposed. Key words: Room temperature ionic liquid; Potassium tetracarbonylcobaltate; Methyl 3-hydroxypropionate; Hydrogenation; 1,3-propanediol _________________________________________________________________ 收稿日期: 基金:国家自然科学基金1967~),男,博士,副教授,Tel/Fax: (0532 E-mail: lvzhiguo@qust.edu.cn 1,3-丙二醇1,3-PDO)因其与对苯二甲酸缩聚可以生产兼具锦纶弹性、腈纶蓬松性和涤纶易洗快干性的聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)新型聚酯纤维而备受关注[1],目前1,3-PDO的制备工艺主要有丙烯醛水合加氢法、环氧乙烷羰基合成法以及生物发酵法三种, 但无论是丙烯醛法还是环氧乙烷甲酰化法都需要经过3-羟基丙醛(3-HPA)步骤,该中间体不稳定,易生成低聚物及乙缩醛[2~]。相继进行了由环氧乙烷(EO)在催化剂作用下均相氢酯基化制得稳定化合物(3-HPM),然后加氢合成1,3-PDO[6~9],该方法避免生成3-HPA不稳定中间体,设备效率得到提高,但1,3-PDO的选择性。作为一类环境友好的绿色溶剂3-HPM)加氢制1,3-丙二醇的反应。同有机溶剂作为反应介质相比,该体系具有更高的选择性和更好的催化活性。由于催化体系与水不互溶,反应结束产物经水萃取,可以很容易的实现产物与催化体系的分离,而且催化体系可以循环使用多次。在详细考察了反应温度、压力、时间及溶剂、促进剂对反应的影响后,得到了较佳的反应条件,并根据实验结果,提出了可能的催化反应机理。 1 实验部分 1.1 主要试剂与原料 N-甲基咪唑临海凯乐化工厂氯正丁烷3-HPM(制备方法已另文发表[13]);,青岛合利气体有限公司(工业品,99.9%),青岛合利气体有限公司;其他试剂均为市售
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