[发明专利]一种温和条件下卤代芳烃液相还原脱卤的方法

说明书

本发明属于化学化工领域，公开一种温和条件下卤代芳烃液相还原脱卤的方法。将卤代芳烃、水和催化剂，在常压10~80℃下搅拌并控制搅拌速率在200~800 r/min；将NaBH₄和NaOH溶于水中，配制成NaBH₄的碱性水溶液，置于冰浴上保存备用；将冰浴保存的NaBH₄的碱性水溶液滴加到所得反应体系中，待滴加结束后继续搅拌0.1~2 h，即可。本发明反应体系包含油（卤代芳烃）、水、固（催化剂）三相，为多相催化的方法，通过简单的实验装置即可实现，能够在温和条件下将卤代芳烃中的苯环还原为环己烷，并将卤原子脱除，避免实验室由于使用高压氢气带来的安全隐患，并通过控制NaBH₄用量实现对卤代芳烃的可控还原脱卤。此外，该发明能够有效降低水污染中卤代芳烃的毒性，有助于污染治理，保护环境。

技术领域

本发明属于化学化工领域，具体涉及一种温和条件下卤代芳烃液相还原脱卤的方法。

背景技术

随着社会的发展和工业技术的进步，卤代芳烃还原技术受到人们的广泛重视。在人们享受着化学化工快速发展带来的新成果的同时，以水污染为代表的环境污染也在影响着我们的日常生活，其中卤代芳烃的排放成为污染源之一，因为卤代芳烃中卤原子上的孤对电子与苯环形成稳定的共轭体系，在自然界中比较稳定，难于生物降解。因此，开发能够有效消除和降解卤代芳烃带来的污染，对于治理废水、保护环境、实现可持续发展具有十分积极的意义。

卤代芳烃的还原脱卤是一种能够有效降解芳烃污染程度，并且可运用于有机合成中的方法。多相催化反应是目前最为常见的一种卤代芳烃还原脱卤的方法，但大多数反应过程存在产物中卤化氢对活性组分毒化现象及活性组分流失现象，催化剂回收困难等问题。常用的还原脱卤的试剂有甲酸、肼、格氏试剂等，但具有成本较高、还原效率低下、还原条件苛刻等缺点。

Waldmar Maximilian Czaplik等发明了一种在0 ℃条件下、以乙酰丙酮铁为催化剂、四氢呋喃为溶剂还原卤代芳烃发生还原脱卤反应（Czaplik W M, Grupe S, Mayer M,et al. Practical iron-catalyzed dehalogenation of aryl halides[J]. Chem.Commun., 2010, 46(34): 6350-6352.）。

Ayoung Pyo等人发明了一种在80 ℃条件下，以乙酸钯为催化剂，以多聚甲醛为氢源，对卤代芳烃脱卤的方法（Pyo A, Kim S, Kumar M R, et al. Palladium-catalyzedhydrodehalogenation of aryl halides using paraformaldehyde as the hydridesource: high-throughput screening by paper-based colorimetric iodide sensor[J]. Tetrahedron Lett., 2013, 54(38): 5207-5210.）。

如上所述，目前已经公开的卤代芳烃发生还原脱卤反应的方法中，多数仍存在以易燃易爆的高危氢气为氢源、反应在高温高压反应釜中进行、催化剂制备困难、转化率低、反应副产物多等缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种温和条件下卤代芳烃液相还原脱卤的方法，本发明反应条件温和，可以避免使用易燃易爆的高危氢气带来的安全隐患。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种温和条件下卤代芳烃液相还原脱卤的方法，步骤如下：

（1）、将卤代芳烃、水和催化剂，在常压10~80 ℃下搅拌并控制搅拌速率在200~800r/min；该步骤中水的用量为卤代芳烃体积的1~15倍，催化剂占卤代芳烃质量0.5~2.0%；