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英国剑桥已开发成功一步法己内酰胺生产工艺
2005.10.08   点击350次

据美国《化学周刊》10月5日报道,英国剑桥大学科学家开发成功了由环己酮一步法生产6-己内酰胺的新工艺,而且不使用侵蚀性试剂,不产生副产品硫铵。工艺中使用双重功能的多孔隙纳米磷酸铝催化剂,研究人员表示,该催化剂因为含有独立的酸性氧化还原反应中心,可在较低温度下反应且具有很高的选择性。

传统生产工艺是由环己酮和硫酸羟胺反应生成环己酮肟,环己酮肟再在发烟硫酸作用下经贝克曼重排反应得到己内酰胺,其中硫酸羟胺用亚硝酸钠或硝酸铵与亚硫酸氢铵反应而成。在羟胺制取、环己酮肟化反应和贝克曼重排反应过程中均副产经济价值较低的硫铵,大约每生产1吨已内酰胺副产4.4吨硫铵。最后分离机内酰胺过程中还需使用有机溶剂。

英国剑桥大学科学家开发的新工艺使用空气作氧化剂,而且无任何副产品。关键是使用了多孔隙纳米磷酸铝催化剂,空气和氨在催化剂活性中心发生反应生成羟胺,再把环己酮转化成环己酮肟,然后环己酮肟在催化剂的酸性中心转化成己内酰胺。   日本住友化学公司最近完成工业化的一种新工艺完全避免了该工序中硫铵的生成,该工艺原来由意大利埃尼化学公司开发,以环己烷为原料,采用钛硅酸盐催化剂,与氨和过氧化氢反应,称为肟化反应。由于不需要羟胺装置,从而降低了投资费用,但过氧化氢费用昂贵,使得必须大规模生产才能显示出规模经济性和价格优势。剑桥大学新开发的工艺采用空气作为氧化剂,相对使用过氧化氢成本降低许多,而且是一步法生产己内酰胺。

据研究人员介绍,在80℃空气条件下,己内酰胺产率为65%-78%,催化剂进行优化还可以进一步提高产率。据霍尼韦尔特种材料公司首席科学家Alan Levy称,该工艺具有商业化前景,但还必须提高反应速度,如果得以实现,该工艺将成为生产己内酰胺的最经济的实用工艺。