使用乙烷作为生产聚氯乙烯（PVC）的平台分子将有助于降低生产这种塑料的原材料成本和CO₂排放，同时也是一个长期的挑战。

近日，瑞士苏黎世联邦理工学院Javier Pérez-Ramírez报道了开发了一种温和条件下通过乙烷氯化反应实现高选择性（90%）、稳定（连续生产时间>50 h）生产1,2-C₂H₄Cl₂的工艺。

文章要点

1）研究人员考察了不同催化体系在不同条件下乙烷的氯化反应，结果显示，包括过渡金属氧化物、氯化物和磷酸盐，稀土氧氯化物是优秀的催化体系，与最先进的1,2-C₂H₄Cl₂热裂解C₂H₆氧氯化技术相比，这将导致氯乙烯产量提高一个数量级。

2）研究发现，在乙烷氯化反应生产1,2-C₂H₄Cl₂中，氧氯化物具有活化C₂H₆和Cl₂气相反应生成的中间产物C₂H₅Cl的能力，以及抑制生成C₂H₄而降低氯效率的倾向。此外，催化剂的使用可以在低温下进行，抑制结焦，而氧缺乏能够避免CO_x形式的碳损失。

3）在广泛可用的载体中，氧化钛是1,2-C2H₄Cl₂生产的最佳载体，提高了EuOCl催化剂的性能，并能稳定运行40 h以上。

这些结果为建立以天然气为基础的聚氯乙烯生产工艺铺平了道路，是提高这种塑料的经济性和降低CO₂排放的关键。

参考文献

Guido Zichittella, Javier Pérez-Ramírez, Ethane-Based Catalytic Process for Vinyl Chloride Manufacture, Angew. Chem. Int. Ed., 2021

DOI: 10.1002/anie.202105851

https://doi.org/10.1002/anie.202105851