[发明专利]催化精馏制备硝基烷烃的绿色方法

权利要求书

1.一种催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：以羰基化合物、溶剂、液氨和双氧水为原料，将介孔骨架金属杂化催化剂和助催化剂填充在催化精馏塔中，原料经混合预热后进入催化精馏塔中进行催化反应，反应产物从催化精馏塔塔釜采出，得到硝基烷烃；

介孔骨架金属杂化催化剂的制备方法如下：将模板剂、氯化钾溶解在盐酸溶液中，持续搅拌；向体系中逐渐加入1,2-双三乙氧基硅基乙烷，同时加入硅源，之后再继续搅拌，沉化，过滤，干燥；所述的模板剂为三乙胺。

2.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：羰基化合物为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛、己醛、庚醛、辛醛、丙酮、2-丁酮、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、2-辛酮、3-辛酮或环己酮其中之一。

3.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇或乙腈中的一种或任意两者的混合溶液，羰基化合物和溶剂的摩尔比为1:0.1-1:30。

4.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：介孔骨架金属杂化催化剂的制备方法如下：取模板剂三乙胺和氯化钾，将其溶解在适量0.2 mol/L盐酸溶液中，持续搅拌4-4.2 h；向体系中逐渐加入1,2-双三乙氧基硅基乙烷，同时加入适量硅源活性硅藻土，之后再继续搅拌23-25 h，沉化23-25 h，过滤，干燥，得到所述的介孔骨架金属杂化催化剂；其中：模板剂三乙胺、氯化钾、1,2-双三乙氧基硅基乙烷、硅源活性硅藻土的摩尔比为1-1.02：1-2：1.05：1-2；盐酸溶液与模板剂三乙胺的摩尔比为1.9-2.1：1。

5.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：助催化剂为碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化钙、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钙、氨水、液氨、甲胺、二甲胺、三甲胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺。

6.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：双氧水、羰基化合物与液氨的摩尔比为1.5-2：0.8-1.2：0.8-1，介孔骨架金属杂化催化剂和助催化剂的总量为所有原料总质量的0.001-10%，介孔骨架金属杂化催化剂与助催化剂的重量比为1:0.01-1:1。

7.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：催化精馏塔的回流比为0.5-10。

8.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：催化精馏塔的底部温度为50-120℃；催化精馏塔的顶部温度为30-100℃。

9.根据权利要求1所述的催化精馏制备硝基烷烃的方法，其特征在于：催化精馏塔的顶部的绝对压力为0.040-1.0MPa；底部的绝对压力为0.10-2.0MPa。