本发明专利技术涉及一种制备N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的方法，所述方法以胺化合物、硝基化合物或腈化合物作为反应原料，以二氧化碳作为甲基化剂并且以氢气作为还原剂，在复合催化剂存在下，在反应介质中，在80-180℃的反应温度下，在密闭反应器中反应6-48小时，从而获得所述N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物。本发明专利技术的方法简单，反应条件温和，通过本发明专利技术的方法，可以低成本且高收率地获得目标产物，使用的催化剂具有高催化活性，并易于从反应体系中分离和重复使用，并且本发明专利技术方法整个过程环境友好，促进了二氧化碳的循环利用。
【技术实现步骤摘要】
,n-二甲基胺类化合物的方法【专利摘要】本专利技术涉及一种制备N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的方法，所述方法以胺化合物、硝基化合物或腈化合物作为反应原料，以二氧化碳作为甲基化剂并且以氢气作为还原剂，在复合催化剂存在下，在反应介质中，在80-180℃的反应温度下，在密闭反应器中反应6-48小时，从而获得所述N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物。本专利技术的方法简单，反应条件温和，通过本专利技术的方法，可以低成本且高收率地获得目标产物，使用的催化剂具有高催化活性，并易于从反应体系中分离和重复使用，并且本专利技术方法整个过程环境友好，促进了二氧化碳的循环利用。【专利说明】一种制备N-甲基或N, N-二甲基胺类化合物的方法
本专利技术涉及一种制备N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的方法，具体地，涉及一种 二氧化碳为甲基碳源，经过还原并与胺化合物反应实现胺化而制备N-甲基或N，N-二甲基 胺类化合物的方法。
技术介绍
N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物是N-烷基化胺类化合物的重要组成部分，在化学 化工和农药生产领域具有广泛的用途。例如，N-甲基苯胺可以用于生产新型的农药和杀虫剂 如噻嗪酮、甲基杀草隆、苯胺酰草隆、阔叶宁等；可以用于生产染料中间体N-甲基-N-苄基苯 胺和N-甲基-N-羟乙基苯胺等；可以用于生产橡胶助剂甲基苯基二硫代氨基甲酸锌、二硫代 二甲基二苯基秋兰姆等；还可以用于生产硝化甘油火药中定剂N-甲基-N-苯基氨基甲酰氯。 而典型的N，N-二甲基苯胺则可以用于生产香料香兰素，碱性嫩黄、碱性紫5BN、碱性湖蓝BB 等碱性染料以及磺酞脉类除草剂的关键中间体2-氨基-4,6-氯嘧啶等。 众所周知，胺类化合物可以以较低的成本大规模生产，而且胺类化合物的现代工 业化生产技术已经建立。目前，胺类化合物与甲醇进行烷基化反应是生产N-甲基或N，N-二 甲基胺类化合物的主要路线，在N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的工业化生产上得到广 泛应用。二氧化碳作为可再生能源有着巨大的优势，储量丰富并且无毒。但由于目前二氧 化碳的化学固定技术的成本高、效率差等缺点，限制了这一技术的商业化。自上世纪初以 来，人们围绕着二氧化碳的化学利用开展了大量的研究工作并取得了一系列进展，其中最 重要的二氧化碳化学利用过程就是经由二氧化碳和氨气反应生产尿素。与此同时，二氧化 碳在环状碳酸酯、聚碳酸酯材料生产等领域也得到了较好的应用。最近，使用二氧化碳作为 甲基化试剂碳源、以硅烷作为还原剂进行N-甲基化或N，N-二甲基化的制备也得到了实现 (Chem. Sci. ,2013,4,2127 ；Angew. Chem. Int. Ed. ,2013, DOI ：10. 1002/anie. 201301349), 但是硅烷作为还原剂导致生产成本高昂、产物分离困难，难以大规模应用。氢气是当前化学 工业上最为清洁、廉价的还原剂，以二氧化碳为甲基化碳源、氢气为还原剂进行N-甲基或 N，N-二甲基胺类化合物制备无疑具有更为优良的经济性和环境友好性。 因此，以工业化应用为目的，对开发以二氧化碳为甲基化碳源、氢气为还原剂的 N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的制备方法具有强烈需求。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种制备N-甲基或N，N-二 甲基胺类化合物的新方法，所述方法在较为温和的条件下，以二氧化碳为甲基化剂、氢气为 还原剂，通过使用复合催化剂催化而合成N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物。 为此，本专利技术提供了一种制备N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的方法，所述方 法以胺化合物、硝基化合物或腈化合物作为反应原料，以二氧化碳作为甲基化剂并且以氢 气作为还原剂，在复合催化剂存在下，在反应介质中，在80-180°C的反应温度下，在密闭反 应器中反应6-48小时，从而获得所述N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物，其中所述复合催 化剂由选自以下金属中的至少两种的氧化物组成、或者由选自以下金属中的至少一种的氧 化物和至少另一种金属单质组成：铝、铋、锌、锡、金、银、铜、镍、钯、钼、铱、铑、钴、铁、钌、锇、 锰、铼、铬、钥、钨、钒、钛、锆、镧、钇、铈、镁、钙和钡。 在一个优选方面，所述甲基化剂与所述反应原料的摩尔比为I : 1?20 : 1，并且 所述还原剂与所述反应原料的摩尔比为3 : 1?100 : 1。 在一个优选方面，作为反应原料的所述胺化合物是具有以下结构的脂肪 【权利要求】1. 一种制备N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物的方法，所述方法以胺化合物、硝基化合 物或腈化合物作为反应原料，以二氧化碳作为甲基化剂并且以氢气作为还原剂，在复合催 化剂存在下，在反应介质中，在80-180°C的反应温度下，在密闭反应器中反应6-48小时，从 而获得所述N-甲基或N，N-二甲基胺类化合物，其中所述复合催化剂由选自以下金属中的 至少两种的氧化物组成、或者由选自以下金属中的至少一种的氧化物和至少另一种金属单 质组成：错、秘、锌、锡、金、银、铜、镍、钮、钼、铱、铭、钴、铁、钌、锇、猛、铼、铬、钥、鹤、钥;、钛、 锆、镧、钇、铈、镁、钙和钡。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甲基化剂与所述反应原料的摩尔比 为1 : 1?20 : 1，并且所述还原剂与所述反应原料的摩尔比为3 : 1?100 : 1。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为反应原料的所述胺化合 物是具有以下结构的脂肪族胺：t"自氢或Ci_18烷基，m为1到6的整数，并且n为1到12的整数；或者是具有以下结构的芳香 其中R1和R2各自独立地选 族胺：R其中R1和R2各自独立地选自氢、Q_18烷基、甲氧基、苯基、苯氧基、氟、氯、溴或碘，并且 n为0至IJ 12的整数； 所述硝基化合物具有以下结构 其中R1和R2各自独立地选自氢、(V18烷基、甲 t 氧基、苯基、苯氧基、氟、氯、溴或碘； 所述腈化合物具有以下结构：其中R1和R2各自独立地选自氢、(V 18烷基、甲氧 基、苯基、苯氧基、氟、氯、溴或碘。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合催化剂与反应原料的质量比为 0? 01 : 1?1. 2 : 1。5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合催化剂由选自以下金属中的至 少两种的氧化物组成、或者由选自以下金属中的至少一种的氧化物和至少另一种金属单质 组成：铝、锌、银、铜、钯、钼、铑、钴、铁、钌、锰、锆和铈。6. 根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述反应介质为选自水、甲 苯、二甲苯、三甲苯、二氧六环、四氢呋喃、正己烷、正辛烷和石油醚中的至少一种。7. 权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述复合催化剂如下制备： 向选自错、秘、锌、锡、金、银、铜、镍、钮、钼、铱、铭、钴、铁、钌、锇、猛、铼、铬、钥、鹤、钥;、 钛、锆、镧、钇、铈、镁、钙和钡中的至少两种金属的可溶性盐的水溶液中，加入作为共沉淀剂 的选自碱金属碳酸盐、碱金属氢氧化物、氨水和尿素水溶液中的至少一种进行共沉淀以得 到共沉淀物；和 将所述共沉淀物进行洗涤、干燥和焙烧以及可选的还原，从而获得所述复合催化剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制备N‑甲基或N，N‑二甲基胺类化合物的方法，所述方法以胺化合物、硝基化合物或腈化合物作为反应原料，以二氧化碳作为甲基化剂并且以氢气作为还原剂，在复合催化剂存在下，在反应介质中，在80‑180℃的反应温度下，在密闭反应器中反应6‑48小时，从而获得所述N‑甲基或N，N‑二甲基胺类化合物，其中所述复合催化剂由选自以下金属中的至少两种的氧化物组成、或者由选自以下金属中的至少一种的氧化物和至少另一种金属单质组成：铝、铋、锌、锡、金、银、铜、镍、钯、铂、铱、铑、钴、铁、钌、锇、锰、铼、铬、钼、钨、钒、钛、锆、镧、钇、铈、镁、钙和钡。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：石峰，崔新江，袁航空，张妍，邓友全，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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