背景技術(shù)

模板劑在合成中的應(yīng)用，為分子篩的合成工作帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。模板劑在分子篩生成過程中起著結(jié)構(gòu)模板作用，導(dǎo)致特定催化功能的特殊結(jié)構(gòu)的生成。一些分子篩目前只發(fā)現(xiàn)極為有限的模板劑，甚至只在唯一與之相匹配的模板劑作用下才能成功合成。氫氧化六甲季銨作為模板劑主要應(yīng)用于輕烴芳構(gòu)化催化劑ITQ-13分子篩、碳八芳烴異構(gòu)化催化劑EU-1分子篩、正構(gòu)烷烴加氫異構(gòu)化催化劑SAPO-31和Mg-APO-31磷酸鋁分子篩等分子篩的制備。

目前，氫氧化六甲季銨主要由己二胺通過甲醛、甲酸進(jìn)行甲基化，生成四甲基己二胺，申請(qǐng)?zhí)枮镃N99112923.7的專利公開了一種四甲基已二胺的制備方法。四甲基已二胺與氯甲烷、溴甲烷、碳酸二甲酯、硫酸二甲酯等進(jìn)行季銨化反應(yīng)，生產(chǎn)季銨鹽，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201510142001.4的專利公開了開了一種二溴己烷與三甲胺反應(yīng)制備溴化六甲雙銨的方法，申請(qǐng)?zhí)枮镃N201010273654.3的專利公開了開了一種四甲基已二胺與鹽酸或氫溴酸、碳酸二甲酯制備氯化六甲雙銨或溴化六甲雙銨的方法。

鹵化季銨鹽與氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銀等無(wú)機(jī)堿離子置換法生成季銨堿。鹵化六甲雙銨為原料與氧化銀在水中生成鹵化銀沉淀制備氫氧化六甲季銨。缺陷是：使用貴金屬原料成本太高，會(huì)有少量銀離子殘余。

制備方法

(1)1,6-己二胺112g(1mol)溶于168g水配制成40%水溶液,滴加至2L反應(yīng)瓶中的37%甲醛溶液405g(5mol)與98%甲酸281g(6mol)的混合液中;攪拌,回?zé)?在80℃~100℃,反應(yīng)24小時(shí),加入97%氫氧化鈉288g(7mol)調(diào)節(jié)PH值至12~14,分層,取有機(jī)層,減壓狀態(tài)下精餾，真空度-0.098MPa,除去前餾份,收集120℃~140℃的餾份,得到99%含量的四甲基己二胺172g,收率達(dá)到99%以上。

(2)稱取四甲基己二胺172g(1mol)溶于甲醇80g(2.5mol)和乙腈246g(6mol)的混合物,加入到1L壓力反應(yīng)釜中,通入氯甲烷111g(2.2mol),在反應(yīng)溫度100℃、壓力0.05MPa下,持續(xù)反應(yīng)48小時(shí),冷卻至0~5℃,離心分離,溶劑回收套用,固體80°C烘干4小時(shí),得氯化六甲雙銨269g,收率約98.53%。

(3)氯化六甲雙銨溶于純水，進(jìn)入三腔二膜電解槽原料室，三腔二膜電解槽，陽(yáng)極板為鈦基板涂析氯涂層,陰極板為鎳，陽(yáng)離子膜為杜邦陽(yáng)離子膜，陰離子膜為旭硝子陰離子膜，50%氯化六甲雙銨水溶液置于原料循環(huán)槽中，用泵在原料室與原料循環(huán)槽中循環(huán)，陰極循環(huán)槽中加入純水，用泵在陰極室與陰極循環(huán)槽中循環(huán)，陽(yáng)極循環(huán)槽中加入還原劑10%水溶液，用泵在陰極室與陰極循環(huán)槽中循環(huán)，接通兩極之間的電流，在單元槽電壓8V下，連續(xù)電解制備氫氧化六甲季銨，三腔二膜電解槽的電解過程是：在電勢(shì)的作用下，氯離子選擇性通過陰離子膜移向陽(yáng)極室，在陽(yáng)極板上發(fā)生去電子反應(yīng)，生成氯氣并迅速與投入的還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成氯化銨并釋放出氮?dú)?，在電?shì)作用下六甲雙銨根離子選擇性通過陽(yáng)離子膜移向陰極室，在陰極板上水分子發(fā)生電解，水分子得到電子生成氫氣，同時(shí)釋放出氫氧根，氫氧根與六甲雙銨根離子結(jié)合得到產(chǎn)物氫氧化六甲季銨，連續(xù)運(yùn)行摩爾收率接近100%;

(4)步驟(3)的陰極室內(nèi)的液體達(dá)到25%濃度后連續(xù)部分取出為產(chǎn)品高純度氫氧化六甲季銨水溶液，原料室連續(xù)補(bǔ)加氯化六甲雙銨水溶液，陽(yáng)極室內(nèi)的液體連續(xù)部分取出,通過蒸餾除水，冷卻、結(jié)晶、離心，固體烘干得到副產(chǎn)品氯化銨固體，母液返回蒸餾回收工序。制備的氫氧化六甲季銨，主含量25%，無(wú)色透明液體。

參考文獻(xiàn)

[1]肯特催化材料股份有限公司. 分子篩模板劑高純度氫氧化六甲雙銨水溶液的制備方法:CN201610729744.6[P]. 2017-01-25.