專(zhuān)利名稱：氟石膏在酮肟Beckmann重排中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體廢棄物氟石膏在酮I虧Beckmann重排反應(yīng)中的應(yīng)用研究。
背景技術(shù)：
工業(yè)廢渣的合理利用是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要內(nèi)容。隨著鋁工業(yè)、氟化工和有機(jī)化工的迅速發(fā)展，對(duì)氫氟酸和氟化鹽的需求量增加很快，副產(chǎn)品氟石膏也相應(yīng)增力口，我國(guó)氟石膏廢渣的堆積量已居世界第一。但是，到目前為止，國(guó)內(nèi)尚未較好地解決氟石膏的處理和綜合利用問(wèn)題。大部分氟石膏在稍加中和處理后就作為一種固體廢棄物堆存，直接堆存不僅占有土地，還污染土壤和地下水環(huán)境。2009年11月6日湖南省科技廳在湘鄉(xiāng)市召開(kāi)了湖南省科技重大專(zhuān)項(xiàng)“湘鄉(xiāng)工業(yè)區(qū)鋼鋁冶金重要輔助材料生產(chǎn)節(jié)能減排技術(shù)開(kāi)發(fā)與示范(2009年)”啟動(dòng)儀式，并作為子項(xiàng)目納入“湘江流域重金屬污染治理”項(xiàng)目，獲得了國(guó)家“十二五”節(jié)能減排重大專(zhuān)項(xiàng)資助。2010年6月I日國(guó)家“863”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“氟石膏無(wú)害化處理及資源化利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與示范”在武漢大學(xué)正式啟動(dòng)。肟的酸催化轉(zhuǎn)化是一類(lèi)重要的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化反應(yīng)，其中酮肟的Beckmann重排是合成酰胺的重要反應(yīng)，具有高度的立體專(zhuān)一性，目前已被成功應(yīng)用于ε -己內(nèi)酰胺和十二內(nèi)酰胺的工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于把固體廢棄物氟石膏制備成催化劑，應(yīng)用于酮肟Beckmann重排反應(yīng)。本發(fā)明的實(shí)施工藝包括氟石膏預(yù)處理加工過(guò)程和催化反應(yīng)過(guò)程。預(yù)處理加工過(guò)程具體包括先采用有機(jī)溶劑對(duì)固體廢棄物進(jìn)行浸潰處理，除去氟石膏中含有的有機(jī)雜質(zhì)，烘干或直接待用(氟石膏催化劑A);或?qū)⒂袡C(jī)溶劑浸潰后的氟石膏，經(jīng)硫酸或氯磺酸改性，制備成顆粒狀催化劑，待用。分別稱為氟石膏催化劑B和C。催化反應(yīng)過(guò)程包括將前面兩種催化劑用于Beckmann重排反應(yīng)，具體操作工藝是將肟溶解于合適的有機(jī)溶劑，加入一定量的催化劑，在一定溫度下攪拌，TLC監(jiān)控反應(yīng)終點(diǎn)，過(guò)濾分離，除去有機(jī)溶劑，即得酰胺粗品。反應(yīng)收率通常很高，采用一定極性的溶劑洗滌、結(jié)晶或快速柱層析等手段即可獲得純品，從而提高了本發(fā)明工藝的可操作性，有利于工業(yè)化生產(chǎn)。所使用的氟石膏是指氟化工的固體廢棄物，包括新鮮的氟石膏和久置陳氟石膏。氟石膏浸潰預(yù)處理的有機(jī)溶劑是指芳香烴、鹵代烴或它們的混合溶劑，其中芳香烴是指苯、甲苯、二甲苯、氯苯，鹵代烴是指二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷，優(yōu)選預(yù)處理溶劑為甲苯、三氯甲烷。酮肟包括非環(huán)酮肟和環(huán)狀酮肟。非環(huán)狀酮肟是指具有如下通式(I)的結(jié)構(gòu)
權(quán)利要求
1.一種用于酮肟Beckmann重排反應(yīng)的催化劑，其特征在于該催化劑由氟化工等化工行業(yè)產(chǎn)生的副產(chǎn)物氟石膏，此為一種難以處理的固體廢棄物。
2.按照權(quán)利要求I所述的用于酮肟Beckmann重排反應(yīng)的催化劑，其特征在于新鮮的氟石膏經(jīng)溶劑浸潰預(yù)處理直接用于重排反應(yīng)或久置陳氟石膏預(yù)處理后，經(jīng)濃硫酸或氯磺酸處理制備成催化劑用于重排反應(yīng)。
3.按照權(quán)利要求2，預(yù)處理溶劑是指苯、甲苯、二甲苯、氯苯、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，2_ 二氯乙烷。
4.按照權(quán)利要求1，酮肟是指非環(huán)酮肟、環(huán)己酮肟和環(huán)十二酮肟。
5.按照權(quán)利要求1，重排反應(yīng)的溶劑是指苯、甲苯、二甲苯、氯苯、三氯甲烷、1，2-二氯乙烷等，優(yōu)選甲苯。
6.按照權(quán)利要求1，重排反應(yīng)的溫度是指室溫到溶劑回流溫度，優(yōu)選溫度為回流溫度或80 100oC。
全文摘要
本發(fā)明涉及了氟石膏在酮肟Beckmann重排反應(yīng)中的應(yīng)用研究。所述的催化劑氟石膏是氟化工產(chǎn)生的主要副產(chǎn)物，一種難以處置的固體廢棄物。本發(fā)明直接利用氟石膏作為催化劑以及利用氟石膏作為催化劑載體，經(jīng)過(guò)硫酸或氯磺酸修飾后作為催化劑，應(yīng)用于酮肟Beckmann重排反應(yīng)中。本發(fā)明可以應(yīng)用于有機(jī)合成，特別是環(huán)己酮肟和環(huán)十二酮肟的Beckmann轉(zhuǎn)化反應(yīng)。
文檔編號(hào)B01J27/138GK102626645SQ20121008378
公開(kāi)日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者李志偉, 李江勝, 程超, 蔡菲菲, 薛媛, 趙培霞 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙理工大學(xué)