【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種胺和醇烷基化合成胺類并聯產醛酮類的方法。
技術介紹
1、胺類物質是一類含氮有機化合物，是氨的衍生物，氫原子被有機基團取代后形成一級胺、二級胺、三級胺和季銨鹽。廣泛應用于醫藥、染料、塑料和催化劑中。胺類物質的生產方法包括還原氨化、硝基化合物還原、哈伯合成法、胺化反應(包括烷基化)、催化氫化、格氏試劑法和beckmann重排反應等。
2、其中烷基化法是低級胺變為高級胺常用的方法，傳統的烷基化方案采用氯代烷作為烷基化試劑，其顯著優點是具有較高的轉化效率，但氯代烷本身價值較高且后續處理過程中需加入額外的縛酸劑，醇類作為烷基化試劑相較其他烷基化試劑，本身價格相對較低，且理論副產物僅為水，符合經濟綠色原則。
3、專利cn202210034548報道了一種以仲胺為原料制備叔胺的方法，該方法使用質子型離子液體催化劑在酸性條件下催化醛酮類物質與仲胺進行胺化反應，該反應需要強酸，強堿。對設備要求較高，且無法做到連續化生產操作。
4、專利cn114105784a報道了一種采用乙醇與二異丙胺采用催化劑mo-ni-cu/al2o3在適當壓力與溫度下發行烷基化反應制備n,n-二異丙基乙胺的方法。但該方法除了生成n,n-二異丙基乙胺外，還生成了二乙胺、異丙醇和三乙胺等副產物。而且，實際上醇胺烷基化類反應過程中由于脫氫反應的存在，醛酮類化合物是反應的中間產物，完全抑制醛酮類化合物生成和副反應存在較大的困難，且由我們研究結果表明由于胺類化合物的存在可以促進醛酮類化合物的聚合，該醛酮類化合物作為副產物難以避免。
5、所以綜上所述，提出一種胺和醇烷基化合成胺類并聯產醛酮類的連續化生產路線解決方案，可以獲得較高的附加價值。
技術實現思路
1、針對胺和醇烷基化合成胺類反應過程中醛酮類化合物作為副產物難以避免，且許多醛酮類化合物通常由醇類化合物脫氫得到，附加值高于醇類，因此本專利技術提出一種胺和醇烷基化合成胺類并聯產醛類的方法，解決了傳統路線中抑制其他副產物并且聯產醛酮類化合物的難題。
2、為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：
3、一種胺和醇烷基化合成胺類并聯產醛類的方法，包括如下步驟：在裝填有負載型催化劑的反應器中加入式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物進行反應，生成式v或vi所示的胺類化合物和式vii或viii所示的醛類化合物；所述的負載型催化劑包括載體和活性組分，所述載體為氧化硅、氧化鋁、氧化鐵中的一種或多種，所述活性組分由主金屬和助金屬組成，所述的主金屬選自pt、co、pd、ru或ni，所述的助金屬選自sn、fe、mn、ag、cu或mo；或者主金屬為cu，助金屬為ag；
4、反應式如下：
5、
6、r1-r5各自獨立選自c1-c4的烷基。
7、作為優選，式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物的摩爾配比為1：2-4，更優選1：3。
8、作為優選，所述反應器為間歇式反應釜或者列管式固定床，更優選在列管式固定床中進行連續化反應。進一步優選所述式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物的混合物經氣化后通入列管式固定床中進行反應。
9、更進一步優選列管式固定床中的反應溫度為100-150℃，固定床反應體積空速為0.4-1h-1，固定床反應管內壓力為0.1-0.5mpa。
10、作為優選，所述負載型催化劑中，所述活性組分中主金屬與助金屬的質量比為1-5：1，所述活性組分的總負載量(基于催化劑質量)為2％-30％，更優選10-30％。
11、本專利技術中，所述負載型催化劑可通過如下步驟進行制備：
12、s1：催化劑的浸漬：將主金屬和助金屬對應的可溶性金屬化合物溶于去離子水中配置為浸漬液，采用等體積浸漬法制備催化劑前驅體；
13、s2：催化劑焙燒：將上述催化劑前驅體置于馬弗爐中進行程序升溫焙燒，得到焙燒產物；
14、s3：催化劑還原：取焙燒產物進行還原處理，最終得到負載型催化劑。
15、所述s1中的可溶性金屬化合物為硝酸鹽、硫酸鹽、醋酸鹽、氯化物中的一種或多種。優選所述可溶性金屬鹽選自六水硝酸鎳、三水硝酸銅、四氯化錫、氯化鈀、六水氯鉑酸、三氯化釕、硝酸銀、氯化錳、六水合硝酸鈷、硝酸鐵九水合物等。
16、所述s2中，程序升溫焙燒的條件為：以1-20℃/min的速度升溫至450-650℃，保溫反應2-3小時，停止加熱冷并卻至室溫。
17、所述s3中，所述的還原處理條件為：在h2流量為30-60ml/min氣氛中，以1-20℃/min程序升溫至450-650℃，在該溫度下還原2?-3h，結束后冷卻至室溫，再充入0.1-0.5mpa氮氣老化5-7h。
18、本專利技術所述式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物進行反應后所得的反應混合物，可通過精餾進行分離，以分別獲得式v或vi所示的胺類化合物和式vii或viii所示的醛類化合物。
19、與現有技術相比，本專利技術的有益效果在于：
20、(1)對比現有負載型金屬催化胺和醇烷基化合成胺類的路線中產生的醛類物質的浪費現象，本專利技術通過對催化劑以及對醇胺種類的調節，實現對產物中胺類和醛類比例的調控，抑制了其他副產物的生成，以達到在生產胺類物質的同時對醛類物質進行聯產。
21、(2)與現有的間歇式反應釜式合成胺設備，本專利技術采用連續式列管式固定床設備，具有持液量更小，操作更簡單等優勢。
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1.一種胺和醇烷基化合成胺類并聯產醛類的方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：在裝填有負載型催化劑的反應器中加入式I或II所示的胺類化合物和式III或IV所示的醇類化合物進行反應，生成式V或VI所示的胺類化合物和式VII或VIII所示的醛類化合物；所述的負載型催化劑包括載體和活性組分，所述載體為氧化硅、氧化鋁、氧化鐵中的一種或多種，所述活性組分由主金屬和助金屬組成，所述的主金屬選自Pt、Co、Pd、Ru或Ni，所述的助金屬選自Sn、Fe、Mn、Ag、Cu或Mo；或者主金屬為Cu，助金屬為Ag；
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：式I或II所示的胺類化合物和式III或IV所示的醇類化合物的摩爾配比為1：2-4。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述反應器為間歇式反應釜或者列管式固定床。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述反應器為列管式固定床，所述式I或II所示的胺類化合物和式III或IV所示的醇類化合物的混合物經氣化后通入列管式固定床中進行反應。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于：列管式固定床中的反應溫
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述負載型催化劑中，所述活性組分中主金屬與助金屬的質量比為1-5：1，所述活性組分的總負載量為2％-30％。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于：所述活性組分的總負載量為10-30％。
8.如權利要求1或6或7所述的方法，其特征在于：所述負載型催化劑通過如下步驟進行制備：
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于：所述S2中，程序升溫焙燒的條件為：以1-20℃/min的速度升溫至450-650℃，保溫反應2-3小時，停止加熱冷并卻至室溫。
10.如權利要求8所述的方法，其特征在于：所述S3中，所述的還原處理條件為：在H2流量為30-60mL/min氣氛中，以1-20℃/min程序升溫至450-650℃，在該溫度下還原2-3h，結束后冷卻至室溫，再充入0.1-0.5MPa氮氣老化5-7h。
...【技術特征摘要】
1.一種胺和醇烷基化合成胺類并聯產醛類的方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：在裝填有負載型催化劑的反應器中加入式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物進行反應，生成式v或vi所示的胺類化合物和式vii或viii所示的醛類化合物；所述的負載型催化劑包括載體和活性組分，所述載體為氧化硅、氧化鋁、氧化鐵中的一種或多種，所述活性組分由主金屬和助金屬組成，所述的主金屬選自pt、co、pd、ru或ni，所述的助金屬選自sn、fe、mn、ag、cu或mo；或者主金屬為cu，助金屬為ag；
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于：式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物的摩爾配比為1：2-4。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述反應器為間歇式反應釜或者列管式固定床。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于：所述反應器為列管式固定床，所述式i或ii所示的胺類化合物和式iii或iv所示的醇類化合物的混合物經氣化后通入列管式固定床中進行反應。
5.如權利要求4...
【專利技術屬性】
技術研發人員：呂井輝，胡士航，趙以勇，杜寧肖，李爽，謝克培，劉濤，傅穎，銀熙雯，莫光秀，孫建宇，徐雨海，李佳明，王清濤，江大好，張群峰，張國富，丁成榮，李小年，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：
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