我国石化工业的一些过程仍面临着引进国外技术受制的困扰, 因此发展高端化工材料与专用化学品成为我国炼油企业寻求突破的必然选择. 尼龙66(己二酸和己二胺的聚合物简称)作为一类重要的工程塑料, 具有轻质化、耐高温、高强度等多种性能优势, 广泛应用于轨道交通、机械、军工等领域. 关键单体己二胺须由己二腈氢化制备, 但目前己二腈仍高度依赖进口. 主流己二腈生产工艺采用丁二烯氢氰化法, 分为一级氢氰化、异构化、二级氢氰化三步分立过程. 两次氢氰化需要不同催化剂, 不同装置, 增加了工艺复杂性, 同时, 产物中沸点接近的同系物多、提纯难度大. 目前, 国内已有单位利用丁二烯三步法合成己二腈, 但面对国际巨头生产工艺的升级迭代, 技术上仍需奋力追赶.

近日, 中国科学院兰州化学物理研究所何林研究团队、杭州师范大学方显杰研究团队与中海油北京材料院傅送保团队合作开展了丁二烯定向合成己二腈/2-甲基戊二腈(维生素B3前体)相关研究工作. 利用“异构体配体空间取向调控”策略, 构建了适配直链中间产物过渡态的“催化口袋”, 建立了丁二烯双氢氰化一步合成二腈高效催化新体系. 采用两种不同的双齿亚磷酸酯配体, 实现了丁二烯一步法高选择性和高产率制备己二腈(得率为75%, 己二腈/2-甲基戊二腈=84/16)和2-甲基戊二腈(得率为80%, 己二腈/2-甲基戊二腈=2/98). 目前阶段存在丁二烯定向双氢氰化均相催化剂用量大, 难回收等问题, 后续拟采用负载型离子液催化剂, 在优势配体不加修饰的情况下, 通过离子液体与固体界面的相互作用调控提高稳定性, 构筑易于放大制备的多相催化剂, 从而实现反应从液相间歇式到气固相连续化操作.