六苄基六氮杂异伍兹烷氢解反应机理及工艺优化

作者：郭子杰; 张彬; 陈杰; 冯鑫; 王桂龙^*; 张伟鹏; 杨超; 金万勤

来源：过程工程学报, 2023, 1-11.

• 氢解脱苄
• 反应机理
• 连续流
• 六苄基六氮杂异伍兹烷
• 四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷

六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)配合钯基催化剂在氢气环境中进行氢解脱苄反应，生成四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)，是制备六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的关键步骤。本研究新建立一种HPLC分析方法，同时检测到原料与中间体的浓度变化情况。并以此为基础，研究了助溶剂和PhBr含量对氢解反应的影响，不仅将初始温度提升至45℃，同时反应时间也缩短至1 h以内，收率也达到78.90%。在优选反应条件基础上，对18～45℃反应温度下的氢解脱苄过程进行动力学研究，通过定量分析，得到反应过程中各中间体和反应产物的浓度变化规律，并以此推断后期主要是乙酰化反应。氢解脱苄中原料转化中间体，遵循一级反应动力学；中间体生成产品，遵循零级反应动力学，表观活化能分别为Ea1=62.43 kJ/mol,Ea2=52.80 kJ/mol；指前因子分别为A1=6.81×109 min-1,A2=-5.91×108 mmoL/min；线性相关系数R12=0.99181,R22=0.98897。并进一步开发了连续合成方法，在反应温度70℃，停留时间4 min以内，TADBIW可达到95.89%的HPLC收率。

• 单位
  中国科学院过程工程研究所; 中国科学院大学; 南京工业大学