[发明专利]一种由卤代烃制备烷烃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及烃类化合物，特别是涉及一种由卤代烃制备烷烃的方法。

背景技术

随着由生物质催化转化制取多元醇技术的日益成熟，由多元醇制备烃类也显示出其发展潜力。目前已有文献报道来源于生物质的山梨醇可催化转化为C₆～C₉的烃，但其反应过程复杂、催化剂昂贵、反应温度较高。不过，美国专利US5516960公开了一种在较温和条件下由山梨醇、氢碘酸、亚磷酸和水反应制备烃类的方法，得到的产物是C₁₀～C₁₈的烃类，副产物为碘代烷和碘。其中除去碘代烷的方法是将碘代烷与碱的醇溶液反应生成烯烃，再在高温高压条件下与氢气加成生成烷烃。

直接催化氢化也是卤代烃氢解脱卤常用的方法，所用催化剂一般是镍和钯，但这两种催化剂通常用量较大或者难以回收循环利用。中国专利CN1974498A公开了一种催化氢化还原卤代烃脱卤制备烃的方法，该方法反应条件温和、催化剂可循环，但使用的催化剂为钯盐催化剂，且过程需要氢气。总之，这些普通的处理过程基本上都需要氢气和贵金属催化剂，导致卤代烃的转化成本高。

有鉴于此，需要开发一种更高效、低能耗的由卤代烃制备烃类的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供条件温和的一种由卤代烃制备烷烃的方法。

本发明的具体步骤为：

将卤代烃、金属和引发剂反应，收集液相产物，分离后得烷烃。

所述金属可选自钠、铁、银、锌等中的至少一种。

所述引发剂可采用卤素单质、卤素等中的至少一种。

所述金属与卤代烃中卤素的摩尔比可为1.2～5，最好为1.5～2.5。

所述引发剂的质量按质量百分比可为金属质量的0.1％～1.0％。

所述反应的温度为60～140℃，反应的时间0.5～3h。

所述分离可通过过滤或蒸馏分离。

本发明的有益效果如下：

本发明中金属与卤代烃的反应实现了卤代烃的转化，整个反应条件温和，不需要贵金属催化剂、氢气、高温、高压、有机物萃取剂过程等，采用非石化来源的烃类燃料制备途径，整个生产过程能耗较低，产品质量较好，具有良好的应用前景。制备工艺简单、操作方便、效率高，制备的烃类燃料属于清洁的可再生能源和典型的“绿色能源”的范畴。

附图说明

图1为实施例1中1-碘己烷的GC-MS总离子流图。

图2为实施例1中1-碘己烷脱卤后的烃的GC-MS总离子流图。

图3为实施例2中初始物质的GC-MS总离子流图。

图4为实施例2中卤代烃脱卤后产物的GC-MS总离子流图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作具体说明，下面描述的实施例是示例性的，不限制本发明的保护范围。本发明实施例中采用的化学试剂均为市购。

实施例1

取1-碘己烷、锌粉、碘单质各10.0g、5.0g、0.01g于圆底烧瓶中，磁力搅拌转速为800rpm，于80℃反应0.5h，过滤后收集到油相3.9g。1-碘己烷和脱卤后的烃的GC-MS图分别见图1和图2。可见1-碘己烷已经完全转化为己烷和很少量的己烯。

实施例2

山梨醇与氢碘酸反应制取的油相产物进行气相色谱质谱分析，结果如图3所示，主要成分为2-碘己烷，以及C₁₂和C₁₈的烃类。向9.5g油相产物中加4.0g锌粉，反应温度为60℃，反应时间为1h，因此油相产物含有少量的碘单质，因此不需要额外的碘。反应结束后静置，不溶于烃的碘化锌和过量的锌沉淀出来，碘化锌可用于有机合成催化剂、防腐剂、电解液和分析试剂等。液体烃类质量为6.8g，气相色谱质谱检测结果如图4所示，主要成分为C₆H₁₄以及C₁₂和C₁₈的烃类，此产物进入蒸馏装置8进一步分离，减压蒸馏条件为0.02MPa，30℃，待接收瓶不再有液滴滴出终止蒸馏，被蒸馏出的低沸点的C₆H₁₄及极少量C₆H₁₂质量为0.3g；剩余6.5g的液体为C₁₂和C₁₈烃类，气相色谱质谱检测结果如图4所示。可见，此方法不仅将卤代烃转化为烃类，还除去了油相中的碘，但没有对原油成分造成影响。

实施例3