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第 35 卷第 9 期 精 细 化 工 Vol.35, No.9
201 8 年 9 月 FINE CHEMICALS Sept. 2018

催化与分离提纯技术
CuBr -吡啶离子液体催化甲醇液相
2

一步氧化生成甲缩醛

2
2
赵凌峰 1,3 ，翟 刚 ，邓志勇 1,2,3* ，张 华 ，王公应 1,2,3*
（1. 中国科学院 成都有机化学研究所，四川 成都 610041；2. 中国科学院 成都有机化学有限公司，四
川 成都 610041；3. 中国科学院大学，北京 100049）

摘要：考察了以 CuBr 2 与具有不同烷基支链和阴离子类型的吡啶离子液体组成的催化剂体系对甲醇一步液相氧
化合成甲缩醛（DMM）的催化性能，发现 CuBr 2 -N-乙基吡啶溴盐催化性能最好。考察了不同催化剂组成、催化
剂浓度、反应温度、氧气压力、反应时间对甲醇一步液相氧化合成甲缩醛反应的影响，得到的最佳反应条件为：
n（CuBr 2 ）/n（N-乙基吡啶溴盐）=1.0、催化剂质量浓度为 40 g/L、反应温度 130 ℃、氧气压力 3 MPa 和反应
时间 4 h，在该条件下甲醇转化率达到 26.1%，DMM 选择性达到 95.0%。CuBr 2 -N-乙基吡啶溴盐重复使用 9 次
后，甲醇转化率为 22.2%，DMM 选择性为 91.2%，催化活性仍然保持稳定。
关键词：甲醇；氧化；甲缩醛；吡啶离子液体；催化技术
中图分类号：TQ314 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2018) 09-1542-06

One-step Oxidation of Liquid Methanol to Dimethoxymethane with
CuBr 2-Pyridine Ionic Liquids as Catalyst

1,3
2
2
ZHAO Ling-feng , ZHAI Gang , DENG Zhi-yong 1,2,3* , ZHANG Hua , WANG Gong-ying 1,2,3*
（1. Chengdu Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, Sichuan, China; 2. Chengdu
Organic Chemicals Co., Ltd., Chinese Academy of Sciences, Chengdu 610041, Sichuan, China; 3. University of Chinese
Academy of Sciences, Beijing 10049, China）
Abstract: CuBr 2-pyridine ionic liquids with different alkyl side chain and anion were used as catalyst for
one-step liquid-phase synthesis of dimethoxymethane (DMM) by oxidation of methanol. And it was found
that CuBr 2-N-ethylpyridinium bromide exhibited the best catalytic activity. The effects of catalyst
composition, catalyst concentration, reaction temperature, oxygen pressure and reaction time on the reaction
were investigated. The results showed that methanol conversion of 26.1% could be obtained with a DMM
selectivity of 95.0% under the optimum conditions: n(N-ethylpyridinium bromide)/n(CuBr 2)=1.0, catalyst
mass concentration of 40 g/L, reaction temperature of 130 ℃, oxygen pressure of 3.0 MPa and reaction
time of 4 h. CuBr 2-N-ethylpyridinium bromide could keep excellent activity and stability after being reused
nine times, and methanol conversion and DMM selectivity could reach 22.2% and 91.2%, respectively.
Key words: methanol; oxidation; dimethoxymethane; pyridine ionic liquids; catalysis technology
Foundation items: Science Fund for Distinguished Young Scholars of Sichuan Province (2016JQ0062);
Science and Technology People-benefit Project of Chengdu (2016-HM01-00091-SF)

甲缩醛（又名二甲氧基甲烷，简写 DMM）具有 别是用于合成极具应用前景的柴油添加剂——聚甲
毒性小、溶解性好、沸点低、挥发快等特点，能广 缩醛（DMM n ） [4-5] 。DMM n 具有较高的含氧量和十
泛应用于橡胶、医药、化妆品、涂料等领域 [1-5] ，特 六烷值，可极大地改善柴油的燃烧性能和降低燃烧

收稿日期：2017-08-11; 定用日期：2017-11-30; DOI: 10.13550/j.jxhg.20170655
基金项目：四川省杰出青年基金培育计划（2016JQ0062）；成都市科技惠民计划（2016-HM01-00091-SF）
作者简介：赵凌峰（1991—），男，硕士生。联系人：邓志勇（1983—），男，副研究员，硕士生导师，E-mail：zhiyongdeng@cioc.ac.cn；
王公应（1963—），男，研究员，博士生导师，E-mail：gywang@cioc.ac.cn。