一种环状亚胺制备脂肪二胺的方法及所用催化剂技术

本发明专利技术属于催化反应领域，具体涉及一种环状亚胺制备脂肪二胺的方法及所用催化剂。本发明专利技术提供一种用于环状亚胺制备脂肪二胺的催化剂，其包括载体以及负载于载体上的第一活性成分Ni、第二活性成分Re、第三活性成分和第四活性成分，其中第三活性成分为Ru、Pd、Ag、Pt或Au，第四活性成分为Zn、Ce或Zr，第一活性成分含量为5

【技术实现步骤摘要】
一种环状亚胺制备脂肪二胺的方法及所用催化剂


[0001]本专利技术属于催化反应领域，具体涉及一种环状亚胺制备脂肪二胺的方法及所用催化剂。

技术介绍

[0002]1,4
‑
丁二胺在工程塑料、药物、农用化学品以及表面活性剂的生产领域具有重要价值。丁二胺分子作为运载基团与抗肿瘤药物形成的“多胺
‑
药物”缀合物，利用了肿瘤细胞的增长分化对多胺的高需求这一特点，使抗癌药物更多地进入癌细胞，从而提高药物作用的靶向性。丁二胺作为一种植物生长调节剂，在植物的生长发育过程中起到重要的调控作用，是常用的农用化学品。另外，1,4
‑
丁二胺还是生产聚己二酰丁二胺(尼龙46)的重要原料。目前生产1,4
‑
丁二胺的方法主要分为发酵法和化学法，化学法目前报道的有三种，第一种是以丙烯腈和氰化氢为原料生产丁二腈，然后加氢制得1,4
‑
丁二胺，这是化学法合成1,4
‑
丁二胺的主要方法；第二种是由吡咯与盐酸羟胺反应得丁二肟，再经还原而得丁二胺；第三种丁二酸铵为原料，通过脱水反应和加氢反应获得丁二胺(丁二酸氨化脱水)。上述方法均存在工艺过程复杂，1,4
‑
丁二胺选择性低的问题。
[0003]1,5
‑
戊二胺，又名尸胺，是一种具有生物活性的含氮碱，可以作为一种正常生理物质存在于生物体中，同时，也可以作为一种肉毒胺存在于腐败物中。通常情况下，细胞内的1,5
‑
戊二胺是由赖氨酸在赖氨酸脱羧酶的催化脱羧作用后产生。1,5
‑
戊二胺在农业、医药等领域中也具有广泛应用。最重要的是随着聚酰胺产品消耗量的逐年增长，尼龙56需求量也日益增加，作为生产尼龙56的原料，1,5
‑
戊二胺的需求量也逐年上升。目前生产1,5
‑
戊二胺的方法主要有戊二腈氨化法和生物发酵法，无论是戊二腈氨化法还是生物发酵法，其工艺过程复杂，1,5
‑
戊二胺选择性低。
[0004]1,6
‑
己二胺是一种重要的化工原料，常温常态下为无色透明的结晶体，是一种强碱性有机物。己二胺的主要用途是用来和己二酸中和反应生产尼龙66产品，和葵二酸反应生产尼龙610产品，然后制成各种尼龙树脂、尼龙纤维和工程塑料产品，是合成材料中难得的中间体。1,6
‑
己二异氰酸酯简称HDI，是由己二胺的光化反应制得的。HDI是一种脂肪族二异氰酸酯，其产品具有抗氧化、抗紫外线、抗风化等多种优良性能，在涂料、胶粘剂、弹性体等聚氨酯制品中具有广阔的市场。目前1,6
‑
己二胺的生产工艺主要有己二腈法、己二醇法、己内酰胺法、己二酸法、丁二烯法等，但目前大规模生产己二胺的方法都是己二腈法，己二腈法采用两步法，反应步骤多。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题：现有脂肪二胺制备方法工艺过程复杂，脂肪二胺选择性低、收率低。
[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的之一是提供一种用于环状亚胺制备脂肪二胺的催化剂，可提高脂肪二胺的选择性和收率；本专利技术的目的之二是提供上述催化剂的
制备方法；本专利技术的目的之三是提供一种环状亚胺制备脂肪二胺的方法，采用一步法，工艺过程简单。
[0007]本专利技术的技术方案：
[0008]本专利技术提供一种用于环状亚胺制备脂肪二胺的催化剂，其包括载体以及负载于载体上的第一活性组分、第二活性组分、第三活性组分和第四活性组分，其中，所述第一活性组分为Ni，所述第二活性组分为Re，所述第三活性组分为Ru、Pd、Ag、Pt或Au中的一种，所述第四活性组分为Zn、Ce或Zr中的一种；
[0009]以催化剂总重量100％计，所述第一活性组分的含量为5
‑
20％，所述第二活性组分的含量为0.1
‑
1％，所述第三活性组分的含量为0.1
‑
10％，所述第四活性组分的含量为0.4
‑
2％。
[0010]优选的是，所述第一活性组分的含量为10
‑
15％，优选地，所述第二活性组分的含量为0.3
‑
0.8％，进一步优选地，所述第三活性组分的含量为0.5
‑
7％。
[0011]优选的是，所述载体为β分子筛和/或MCM
‑
22分子筛，优选地，所述载体的硅铝比为20
‑
30，进一步优选地，所述载体相对结晶度大于95％。
[0012]优选的是，上述催化剂包括下述步骤制得：
[0013](1)将含有第二活性组分、第三活性组分和第四活性组分的溶液浸渍载体，依次经过滤、干燥和焙烧得到催化剂中间体；
[0014](2)将步骤(1)得到的催化剂中间体与含有第一活性组分的溶液混合，加入沉淀剂，得到浆料，将浆料依次经干燥、焙烧和还原，得到催化剂。
[0015]优选的是，所述步骤(2)中的沉淀剂为碳酸钠。
[0016]本专利技术还提供一种环状亚胺制备脂肪二胺的方法，在上述催化剂存在下，临氢条件下，以环状亚胺和氨为原料制备脂肪二胺。
[0017]优选的是，所述环状亚胺为四氢吡咯、哌啶或环己亚胺，所述脂肪二胺为1,4
‑
丁二胺、1，5
‑
戊二胺或1,6
‑
己二胺。
[0018]优选的是，其反应温度为150
‑
300℃，优选为180
‑
280℃，反应压力为8
‑
25MPa，优选为15
‑
22MPa。
[0019]优选的是，所述氨与环状亚胺的摩尔比为10
‑
50，优选为20
‑
40，所述氢气与环状亚胺的摩尔比为5
‑
20，优选为5
‑
10，所述环状亚胺进料的质量空速为0.5
‑
5h
‑1，优选为1
‑
4h
‑1。
[0020]本专利技术还提供上述催化剂的制备方法，包括下述步骤制得：
[0021](1)将含有第二活性组分、第三活性组分和第四活性组分的溶液浸渍载体，依次经过滤、干燥和焙烧得到催化剂中间体；
[0022](2)将步骤(1)得到的催化剂中间体与含有第一活性组分的溶液混合，加入沉淀剂，得到浆料，将浆料依次经干燥、焙烧和还原，得到催化剂。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024](1)本专利技术以环状亚胺和氨为原料，一步法制得脂肪二胺，原料低廉易得，工艺过程简单。
[0025](2)本专利技术的方法采用多活性组分催化剂，各组分之间具有协同催化作用，使得催化剂具有活性高、选择性好和收率高的优点。
附图说明
[0026]图1为四氢吡咯和氨制备1,4
‑
丁二胺的反应方程式；
[0027]图2为哌啶和氨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于环状亚胺制备脂肪二胺的催化剂，其特征在于，其包括载体以及负载于载体上的第一活性组分、第二活性组分、第三活性组分和第四活性组分，其中，所述第一活性组分为Ni，所述第二活性组分为Re，所述第三活性组分为Ru、Pd、Ag、Pt或Au，所述第四活性组分为Zn、Ce或Zr；以催化剂总重量100％计，所述第一活性组分的含量为5
‑
20％，所述第二活性组分的含量为0.1
‑
1％，所述第三活性组分的含量为0.1
‑
10％，所述第四活性组分的含量为0.4
‑
2％。2.根据权利要求1所述催化剂，其特征在于，第一活性组分的含量为10
‑
15％，优选地，所述第二活性组分的含量为0.3
‑
0.8％，进一步优选地，所述第三活性组分的含量为0.5
‑
7％。3.根据权利要求1或2所述催化剂，其特征在于，所述载体为β分子筛和/或MCM
‑
22分子筛，优选地，所述载体的硅铝比为20
‑
30，进一步优选地，所述载体相对结晶度大于95％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述催化剂，其特征在于，包括下述步骤制得：(1)将含有第二活性组分、第三活性组分和第四活性组分的溶液浸渍载体，依次经过滤、干燥和焙烧得到催化剂中间体；(2)将步骤(1)得到的催化剂中间体与含有第一活性组分的溶液混合，加入沉淀剂，得到浆料，将浆料依次经过滤、干燥、焙烧和还原，得到催化剂。5.根据权利要求4所述催化剂，其特征在于，所述步骤(2)中...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红影，李进，王炳春，王贤彬，王岩，
申请(专利权)人：中触媒新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：