环己酮有望实现高效清洁制备

环己酮有望实现高效清洁制备

由中科院化学研究所胶体、界面与化学热力学院负责的苯酚加氢合成环己酮项目获突破性进展,可在温和条件下将苯酚高效地转化为环己酮,开辟了高效、清洁制备环己酮的新途径。该成果已于近日发表于《科学》杂志。

环己酮是用途广泛的化工原料,主要用于制备合成纤维尼龙6及尼龙66,还可用作医药、涂料、染料等精细化学品的重要中间体。苯酚加氢是制备环己酮的重要途径。由于一般催化剂在温和条件下活性低,并且环己酮容易进一步加氢生成环己醇等副产物,因此在温和条件下高效、高选择性地合成环己酮一直是一大难题。在国家自然科学基金委员会、国家科技部和中国科学院的支持下,研究人员发现路易斯酸和普通商业负载型钯催化剂对于催化反应具有良好的协同作用。路易斯酸不仅可以大幅提高苯酚加氢生成环己酮的反应速度,还可以有效抑制环己酮被进一步加氢生成副产物。结果显示,在温和条件下可高效地将苯酚转化为环己酮,苯酚转化率和环己酮选择性可同时接近100%。这不仅将反应物全部转化为产品,提高了原料的利用率,而且简化了后续分离过程。此外,他们还在分子间相互作用和动力学研究的基础上提出了协同作用机理。进一步研究发现,在超临界CO2中进行此反应,不仅反应速度更快、反应过程更清洁、产物分离更简单,而且反应效率可以通过反应体系的相行为进行调控。

(摘编）