全文摘要
本发明提供一种2‑甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:采用白油对金属钠丝浸润；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，控温进行脱水处理；然后向环钠釜加入助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰压制成；再滴加甲基环戊二烯，滴完控制反应温度，制得甲基环戊二烯钠溶液；将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜；然后加入催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝制成颗粒；搅拌，并进行多次反冲操作，反应；往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温控压，制得2‑甲基环戊二烯三羰基锰。本发明的合成方法，缩短了合成周期，产物纯度佳，收率高。
主设计要求
1.一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：包括以下步骤:S1、环钠反应：采用白油对金属钠丝浸润3-5min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，控温至0-15℃进行脱水处理；然后向环钠釜加入助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：4-7：3-5压制成；再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1：0.9-1.2，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度为45-53℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；S2、环锰反应：将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2：0.9-1.2；然后加入催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：1-3：5-9制成颗粒；搅拌50-70n\/min，并进行多次反冲操作，反应40-60min；S3、充压反应：往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温165-175℃，压力6-11Mpa，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
设计方案
1.一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润3-5min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，控温至0-15℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：4-7：3-5压制成；
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1：0.9-1.2，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度为45-53℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2：0.9-1.2；
然后加入催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：1-3：5-9制成颗粒；搅拌50-70n\/min，并进行多次反冲操作，反应40-60min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温165-175℃，压力6-11Mpa，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
2.如权利要求1所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S1中，所述有机溶剂由体积比为1：1.2-3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得。
3.如权利要求1或2所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S1中，加入助剂质量为金属钠丝质量的0.5-1倍。
4.如权利要求1所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S2中，加入催化剂质量为氯化锰质量的0.1-0.3倍。
5.如权利要求1所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S2中，多次反冲操作具体为：当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作。
6.如权利要求1所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S1中，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：5：4压制成。
7.如权利要求1所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S2中，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：2：7制成颗粒。
8.如权利要求1所述的一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，其特征在于：步骤S1中，滴完控制反应温度为50℃。
设计说明书
技术领域
本发明涉及2-甲基环戊二烯三羰基锰技术领域，特别涉及一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法。
背景技术
MMT全称是2-甲基环戊二烯三羰基锰，MMT具有广泛应用，例如用作汽油抗爆剂、汽油增标剂、无铅汽油抗爆剂、汽油辛烷值改进剂、增标剂和助辛剂等。现有合成MMT的工艺，耗时长，且其收率不高，限制了MMT的生产效率。故急需一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，解决上述技术问题。
发明内容
鉴以此，本发明提出一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，解决上述技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润3-5min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，控温至0-15℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：4-7：3-5压制成；
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1：0.9-1.2，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度为45-53℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2：0.9-1.2；
然后加入催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：1-3：5-9制成颗粒；搅拌50-70n\/min，并进行多次反冲操作，反应40-60min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温165-175℃，压力6-11Mpa，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
优选地，步骤S1中，所述有机溶剂由体积比为1：1.2～3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得。
优选地，步骤S1中，加入助剂质量为金属钠丝质量的0.5-1倍。
优选地，步骤S2中，加入催化剂质量为氯化锰质量的0.1-0.3倍。
优选地，步骤S2中，多次反冲操作具体为：当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作。
优选地，步骤S1中，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：5：4压制成。
优选地，步骤S2中，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：2：7制成颗粒。
优选地，步骤S1中，滴完控制反应温度为50℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，缩短了合成周期，产物纯度佳，收率高。其中，采用本发明的工艺，显著提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率以及纯度，尤其是本发明采用由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰复配的助剂，显著缩短了甲基环戊二烯滴加时间，加速环钠反应的进程，结合采用由氧化铑、氧化钌和氧化铝复配的催化剂，较大缩短了环锰反应时间，采用本发明的助剂以及催化剂，显著缩短了合成周期，而且反应充分，较大提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。
本发明实施例所用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
本发明实施例所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润3-5min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，所述有机溶剂由体积比为1:1.2～3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得，控温至0-15℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.5-1倍的助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：4-7：3-5压制成，优选质量比为10：5：4。
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1:0.9-1.2，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度为45-53℃，优选温度为50℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:0.9-1.2；
然后加入氯化锰质量的0.1-0.3倍的催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：1-3：5-9制成颗粒，优选质量比为1：2：7；搅拌50-70n\/min，当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作，反应40-60min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温165-175℃，压力6-11Mpa，产物经常规蒸馏萃取，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
实施例1
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润3min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，所述有机溶剂由体积比为1：1.2四氢呋喃和二氯甲烷制得，控温至0-15℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.5倍的助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：4：3压制成；
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1:0.9，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度约为45℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2:0.9；
然后加入氯化锰质量的0.1倍的催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：1：5制成颗粒；搅拌50n\/min，当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作，反应60min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温约165℃，压力6-7Mpa，产物经常规蒸馏萃取，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
实施例2
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润5min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，所述有机溶剂由体积比为1：3.5四氢呋喃和二氯甲烷制得，控温至0-15℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入金属钠丝质量1倍的助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：7：5压制成；
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1:1.2，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度约为53℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2：1.2；
然后加入氯化锰质量的0.3倍的催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：3：9制成颗粒；搅拌70n\/min，当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作，反应40min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温约175℃，压力10-11Mpa，产物经常规蒸馏萃取，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
实施例3
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润4min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，所述有机溶剂由体积比为1：2.3四氢呋喃和二氯甲烷制得，控温至0-15℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.8倍的助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：5：4压制成；
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1：1.1，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度约为50℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2：1.1；
然后加入氯化锰质量的0.2倍的催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：2：7制成颗粒；搅拌60n\/min，当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作，反应50min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温170℃，压力8-9Mpa，产物经常规蒸馏萃取，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
对比例1
本对比例与实施例3的区别在于，所述助剂中不含有干冰。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，所述助剂中氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰的质量比为1：1：1。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，所述催化剂不含氧化铝。
对比例4
本对比例与实施例3的区别在于，所述催化剂中氧化铑、氧化钌和氧化铝的质量比1：1：1。
对比例5
一种2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，包括以下步骤:
S1、环钠反应：
采用白油对金属钠丝浸润10min；准备环钠釜，向环钠釜加入金属钠丝，再加入有机溶剂，所述有机溶剂由体积比为1：2.3四氢呋喃和二氯甲烷，控温至20-25℃进行脱水处理；
然后向环钠釜加入金属钠丝质量0.8倍的助剂，所述助剂由氧化锌粉、纳米二氧化硅和干冰按质量比10：5：4压制成；
再滴加甲基环戊二烯，所述金属钠丝与甲基环戊二烯的摩尔比为1：1.1，并在1h内滴加完毕，滴完控制反应温度约为40℃，制得甲基环戊二烯钠溶液；
S2、环锰反应：
将甲基环戊二烯钠溶液输送至高压合成釜，将通过氮气将氯化锰压入高压合成釜，所述甲基环戊二烯钠溶液中甲基环戊二烯钠与氯化锰的摩尔比为2：1.1；
然后加入氯化锰质量的0.2倍的催化剂，所述催化剂由氧化铑、氧化钌和氧化铝按质量比1：2：7制成颗粒；搅拌80n\/min，当温度上升到50℃、90℃、130℃三个温度点时，分别进行反冲操作，反应70min；
S3、充压反应：
往高压合成釜中持续输入一氧化碳，控温180℃，压力12-13Mpa，制得2-甲基环戊二烯三羰基锰。
本发明实施例1～3以及对比例1～5的产物收率以及纯度如下：
上述结果表明本发明2-甲基环戊二烯三羰基锰的合成方法，缩短了合成周期，而且产物纯度佳，收率高。其中，相对传统方法，本发明的合成方法，显著缩短了二烯三羰基锰整体的合成时间。对比例1～5表明，采用本发明的工艺，显著提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率以及纯度，尤其是采用本发明的助剂和催化剂，较大提高了2-甲基环戊二烯三羰基锰收率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910065881.8
申请日:2019-01-24
公开号:CN109608508A
公开日:2019-04-12
国家:CN
国家/省市:66(海南)
授权编号:CN109608508B
授权时间:20191025
主分类号:C07F 17/00
专利分类号:C07F17/00
范畴分类:18E;
申请人:洋浦傲立石化有限公司
第一申请人:洋浦傲立石化有限公司
申请人地址:570100 海南省海口市龙华区紫荆路2-1号紫荆信息公寓23B
发明人:郭银亮;胡君
第一发明人:郭银亮
当前权利人:洋浦傲立石化有限公司
代理人:陈欢
代理机构:44202
代理机构编号:广州三环专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计