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2,6-二甲基萘(2,6—DMN)是生产新型的高性能聚酯材料—聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的重要的精细化工原料。PEN具有优越的耐热性能、机械性能、阻气性、化学稳定性和耐紫外线及耐辐射性,应用前景十分广阔。随着PEN的发展,对2,6—DMN的需求将不断增加。烷基化反应是制备2,6—DMN的重要手段,本文主要研究了离子液体催化β—甲基萘歧化反应制备2,6—DMN的方法。 β—甲基萘歧化反应制备2,6—DMN通常是在沸石分子筛和Lewis酸体系催化下完成的。沸石分子筛催化剂存在着反应活性低、积炭严重、催化剂寿命短等不足;而Lewis酸体系则存在则腐蚀性强、产品与催化剂不易分离、环境污染严重等问题,制约了本工艺的工业化。离子液体以其不挥发、超低蒸汽压、液体温度范围广、不燃、热稳定性高、催化性能易于调节、可重复使用及环境污染小等优点而在许多反应中得到了广泛的应用,本文首次将离子液体应用在β—甲基萘歧化反应中。实验结果表明离子液体不仅具有与传统的固体酸催化剂可以相比拟的催化活性,同时还具有催化剂与产品容易分离,反应条件温和,催化剂可以循环使用等优点。论文主要内容如下: (1)对不同的金属卤盐(FeCl3,AlCl3,CuCl)组成的离子液体进行比较,L酸性最强的AlCl3型离子液体催化效果最好。 (2)通过正交实验探索吡啶型、咪唑型、季铵盐型氯铝酸盐离子液体催化β-甲基萘反应的最佳实验条件,并对三种类型的离子液体进行比较,发现咪唑型氯铝酸盐离子液体的催化效果最好,最佳反应条件为:反应温度160℃,AlCl3/[bmim]Cl=4∶1,催化剂质量分数为14Wt%,反应时间为3.5h,所以咪唑型氯铝酸盐离子液体是催化β-甲基萘反应的最佳催化体系。 (3)离子液体可以循环使用4次,并用红外光谱对循环使用后的催化剂进行了表征,探索催化剂失活的原因,发现在我们的实验条件下微量的水是造成离子液体失活的主要原因。此外,由于β—甲基萘的沸点较高,会有少量的残留在催化剂中,使反应不利于向生成物方向移动,这也是转化率较低的一个原因。 (4)对具有不同碳链长度的咪唑阳离子(C4、C6、C8)的氯铝酸盐型离子液体的催化性能进行了比较,可以得出这样的结论:随着碳链长度的增加,离