專利名稱：一種莰烯水合合成異龍腦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種莰烯水合合成異龍腦的方法。
背景技術(shù)：
異龍腦是合成樟腦過程中的一種重要中間體，異龍腦的制備方法主要有以下兩 種第一種是莰烯和醋酸酯化反應(yīng)合成乙酸異龍腦酯，然后水解得到異龍腦；第二種是在 酸性催化劑存在的條件下莰烯直接水合制備異龍腦。第一種間接法較成熟，但反應(yīng)步驟較 多，過程復(fù)雜。第二種直接水合法簡化了反應(yīng)步驟，過程更簡單，但選擇合適的催化劑是水 合反應(yīng)具有高轉(zhuǎn)化率和選擇性的關(guān)鍵。中國專利CN1013439B公開了一種以D001-CC樹脂為催化劑合成異龍腦的方法，在 反應(yīng)溫度55°C，攪拌條件下反應(yīng)20h，得到莰烯轉(zhuǎn)化率為33 %，異龍腦含量為4. 77 %。該方 法雖然操作方便，但反應(yīng)時(shí)間長，莰烯轉(zhuǎn)化率低，異龍腦收率低。中國專利ZL90104209. 9公開了一種以干氫型大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂為催化 劑合成異龍腦的方法，采用連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器，以二丙酮醇和丙酮為溶劑，在反應(yīng)溫度 89°C，反應(yīng)時(shí)間50h，莰烯的轉(zhuǎn)化率95. 2%，異龍腦產(chǎn)率73%，水合莰烯為16. 9% ；反應(yīng)80h 后莰烯的轉(zhuǎn)化率98. 1 %，異龍腦產(chǎn)率85.1%，水合莰烯為8.8%。該方法雖然獲得了較高的 莰烯轉(zhuǎn)化率和異龍腦收率，但反應(yīng)時(shí)間過長，效率低，并且離子交換樹脂催化劑壽命短，且 失活后不能再生，增加了生產(chǎn)成本。中國專利ZL89109500公開了一種以天然絲光沸石為催化劑合成異龍腦的方法， 采用連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器，在反應(yīng)溫度65°C、反應(yīng)時(shí)間50h后莰烯的轉(zhuǎn)化率為52%，反應(yīng) 120h莰烯轉(zhuǎn)化率為75 %，反應(yīng)200h后莰烯轉(zhuǎn)化率為90 %，異龍腦的的選擇性為92.9%。該 方法雖然得到較高的莰烯轉(zhuǎn)化率和異龍腦的選擇性，但是該方法的反應(yīng)時(shí)間長，能耗大，而 且天然絲光沸石的結(jié)構(gòu)、組成受產(chǎn)地影響較大，其性能的不穩(wěn)定和波動(dòng)會導(dǎo)致生產(chǎn)難以穩(wěn) 定運(yùn)行。另外，采用連續(xù)分離循環(huán)反應(yīng)器需要加入大量的溶劑，且操作復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)間長，不 適宜大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。合成分子篩是一種結(jié)構(gòu)、性質(zhì)穩(wěn)定的物質(zhì)，其獨(dú)特的孔結(jié)構(gòu)和表面酸性使其具有 良好的反應(yīng)性能和再生性能，已在酯化、異構(gòu)化、水合等反應(yīng)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。固定床反 應(yīng)器具有操作簡單，反應(yīng)系統(tǒng)密閉，生產(chǎn)連續(xù)化等優(yōu)點(diǎn)，已在化工各領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種莰烯水合合成異龍腦的方法，采用合成 分子篩為催化劑催化莰烯水合，反應(yīng)方式為固定床連續(xù)反應(yīng)。本發(fā)明所選用的催化劑活性 高、選擇性好，環(huán)境友好，為合成異龍腦提供了一種新的有效途徑，有效地解決了現(xiàn)有技術(shù) 存在的問題。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的。所述的莰烯水合合成異龍腦的方法，采用氫型合成分子篩為催化劑催化莰烯水合，優(yōu)選 HZSM-5、HZSM-22、ZSM-35、HMCM-49、MCM-22、MCM-56、MCM-36、MCM-41、MCM-48、絲光 沸石、H0沸石、HY沸石、SAP0-34或SAP0-11中的一種或它們的混合物；反應(yīng)方式為固定床 連續(xù)反應(yīng)，其中反應(yīng)溫度為80 220°C，優(yōu)選100 200°C;莰烯空速為0. 1 3. Oh—1，優(yōu)選 為0.3 2. Oh—1 ；水與莰烯的摩爾比為0.5 1 30 1，優(yōu)選為1 1 20 1 ；反應(yīng)壓 力為常壓 2. OMPa，優(yōu)選為常壓 1. OMPa。本發(fā)明方法催化劑活性高，異龍腦選擇性高，環(huán)境友好，為合成異龍腦提供了一種 新的有效途徑。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但所述實(shí)施例不限制本 發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1 7將合成分子篩催化劑100克裝入固定床管式反應(yīng)器，用計(jì)量泵按比例將莰烯和水 原料打入反應(yīng)器進(jìn)行常壓反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)冷凝器冷凝后收集分析。表1為實(shí)施例1 7 的具體反應(yīng)條件和反應(yīng)結(jié)果。表 1
實(shí)施例催化劑反應(yīng)溫度 / "C莰烯空速 /h"1水/莰烯 mol/mol莰烯轉(zhuǎn)化率 /%異龍腦選擇性 /%實(shí)施例1HZSM-51200.5585.480.6實(shí)施例2HP沸石1500.51083.785.4實(shí)施例3HMCM-491201.21090.683.2實(shí)施例4HMCM-221501.21288.486.3實(shí)施例5HY沸石1801.21280.286.4實(shí)施例6絲光沸石1801.01084.385.2實(shí)施例7SAPO-341201.01586.273.3 從以上實(shí)施例1 7可以看出本發(fā)明方法的催化劑活性較高，莰烯的轉(zhuǎn)化率高達(dá) 90.6%，異龍腦的選擇性高達(dá)86.4%。并且該方法工藝簡單，反應(yīng)條件溫和，操作方便，對環(huán) 境友好，可適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)異龍腦。
權(quán)利要求
一種莰烯水合合成異龍腦的方法，其特征在于，采用合成分子篩為催化劑催化莰烯水合，反應(yīng)方式為固定床連續(xù)反應(yīng)，其中，反應(yīng)溫度為80～220℃、莰烯空速為0.1～3.0h 1、水與莰烯的摩爾比為0.5∶1～30∶1、反應(yīng)壓力為常壓～2.0MPa。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的合成分子篩催化劑為氫型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的合成分子篩催化劑為HZSM-5、 HZSM-22、ZSM-35、HMCM-49、MCM-22、MCM-56、MCM-36、MCM-41、MCM-48、絲光沸石(M0R)、H 3 沸石、HY沸石、SAP0-34或SAP0-11中的一種或它們的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)溫度優(yōu)選100 200°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，莰烯空速優(yōu)選0.3 2. Oh—1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，水與莰烯的摩爾比優(yōu)選1 1 20 1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，反應(yīng)壓力優(yōu)選常壓 1.OMPa。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種莰烯水合合成異龍腦的方法，采用合成分子篩為催化劑催化莰烯水合，反應(yīng)方式為固定床連續(xù)反應(yīng)，其中反應(yīng)溫度為80～220℃、莰烯空速為0.1～3.0h-1、水與莰烯的摩爾比為0.5∶1～30∶1、反應(yīng)壓力為常壓～2.0MPa。本發(fā)明采用的催化劑活性高，異龍腦選擇性高，環(huán)境友好，為合成異龍腦提供了一種新的有效途徑。
文檔編號C07C29/04GK101973851SQ20101052142
公開日2011年2月16日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者劉金龍, 寧春利, 張春雷 申請人:上海華誼(集團(tuán))公司