高效合成伯胺的方法技术

本公开提供一种高效合成伯胺的方法，所述方法包括以羰基化合物或醇类化合物为反应底物，以液氨或氨的醇溶液为氮源，以氢气为氢源，在钴基催化剂的催化下于反应介质中反应得到伯胺。该方法具有高催化活性，能够实现在低温、短时间条件下羰基化合物的还原胺化以及醇类化合物的借氢胺化，得到高收率的伯胺，且适用的底物范围广，得到的伯胺能够作为聚合物、药物、染料和表面活性剂的生产原料，具有高附加值；其次，钴基催化剂具有磁性，便于催化剂的分离和循环使用，具有良好的工业应用前景；再次钴基催化剂成本较低，可以有效降低工业化的成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
高效合成伯胺的方法


[0001]本公开涉及工业合成
，尤其涉及一种高效合成伯胺的方法。

技术介绍

[0002]目前，伯胺合成的一般工业路线是烷基卤化物或环氧化物与氨的直接胺化，以及腈或酰胺的加氢；但是由于缺乏具有特殊官能团的有机原料并且容易产生大量废物，因此这些工艺通常成本高昂。
[0003]较优选的合成伯胺的路线是醇类化合物的直接胺化和醛酮类化合物的还原胺化，醇类化合物直接胺化的过程涉及到醇的脱氢且为决速步骤，通常需要较高的反应温度(160
‑
250℃)，醛酮类化合物的还原胺化虽然可以在温和条件下(70
‑
150℃)通过氨和氢气催化还原胺化醛酮类化合物而实现，但是反应底物选择范围窄且不易得。此外，伯胺合成中还面临催化剂制备成本高、选择性不高的问题，并且催化剂与产物难以分离和循环利用，不具备工业化的潜力，影响了工业化的进程。
[0004]因此，亟需具有高收率、低成本且具有工业化潜力的伯胺合成方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本公开的目的在于提出一种高效合成伯胺的方法。
[0006]基于上述目的，本公开提供了一种高效合成伯胺的方法，所述方法包括以羰基化合物或醇类化合物为反应底物，以液氨或氨的醇溶液为氮源，以氢气为氢源，在钴基催化剂的催化下于反应介质中反应得到伯胺。
[0007]在一些实施方案中，所述羰基化合物包括脂肪烃类醛酮和芳香类醛酮；
[0008]和/或，所述醇类化合物包括脂肪醇和芳香醇；
[0009]和/或，所述氨的醇溶液包括氨甲醇、氨乙醇和氨异丙醇中的至少一种；
[0010]和/或，所述反应介质包括有机溶剂，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、甲苯和对二甲苯中的至少一种，优选所述反应介质为甲醇和对二甲苯。
[0011]在一些实施方案中，所述反应底物与所述钴基催化剂的质量比为1：(0.01～2)；
[0012]和/或，所述反应底物和所述反应介质的质量比为1:(1～60)，优选为1:(1～30)；
[0013]和/或，所述氨的醇溶液的浓度为2M～7M；
[0014]和/或，所述液氨气化后的压力为0.1～1MPa，优选为0.3～0.8MPa；
[0015]和/或，所述氢气的压力为0.5～5MPa，优选为0.5～2Mpa；
[0016]和/或，所述反应温度为70～200℃，优选为70～150℃；
[0017]和/或，所述反应时间为0.5～25h，优选为2～24h。
[0018]在一些实施方案中，所述钴基催化剂包括核壳型Co@CoO催化剂，所述核壳型Co@CoO催化剂的核心为钴、外壳为含有氧空位的氧化亚钴。
[0019]在一些实施方案中，所述核壳型Co@CoO催化剂的制备方法包括制备前驱体，然后
将所述前驱体进行任选地还原得到所述核壳型Co@CoO催化剂；
[0020]优选地，还原气体中氢气的体积分数为5～30％,更优选为5～15％；
[0021]和/或，还原气体的流速为10～100ml/min，优选为10
‑
40ml/min；
[0022]和/或，还原温度为100～400℃，优选为200～350℃；
[0023]和/或，还原时间为1～6h，优选为1～3h。
[0024]在一些实施方案中，所述前驱体的制备方法包括将钴源和沉淀剂采用沉淀法制备得到沉淀物，然后将所述沉淀物进行任选地煅烧得到所述前驱体；
[0025]优选地，所述钴源包括含有钴元素的盐、酯和络合物中的至少一种，更优选所述钴源选自硝酸钴、醋酸钴、羰基钴和氯化钴中的至少一种；
[0026]和/或，所述沉淀剂包括能够与所述钴源共沉淀的酰胺、碱和盐中的至少一种，优选所述沉淀剂选自氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸铵、碳酸氢铵和尿素中的至少一种；
[0027]和/或，煅烧温度为400～450℃。
[0028]在一些实施方案中，所述前驱体的制备方法包括将钴源采用高温热分解法制备得到所述前驱体；
[0029]优选地，所述钴源包括含有钴元素的盐、酯和络合物中的至少一种，更优选所述钴源选自硝酸钴和醋酸钴中的至少一种；
[0030]和/或，所述高温热分解法的条件包括：煅烧温度为300～600℃，优选为400～550℃。
[0031]在一些实施方案中，所述钴基催化剂包括负载型钴基催化剂，所述负载型钴基催化剂的载体包括金属氧化物、SiO2和活性炭中的至少一种；
[0032]优选地，所述金属氧化物包括IIIA族金属氧化物、IIA族金属氧化物、IVB族金属氧化物、镧系金属氧化物和VIB族金属氧化物中的至少一种，更优选所述金属氧化物选自Al2O3、MgO、MgAl2O4、TiO2、ZrO2、CeO2和MoO3中的至少一种。
[0033]在一些实施方案中，所述负载型钴基催化剂的制备方法包括制备前驱体，然后将所述前驱体进行任选地还原得到所述负载型钴基催化剂；
[0034]优选地，还原气体中氢气的体积分数为5～30％,更优选为5～15％；
[0035]和/或，还原气体的流速为10～100ml/min，优选为10
‑
40ml/min；
[0036]和/或，还原温度为100～400℃，优选为200～350℃；
[0037]和/或，还原时间为1～6h，优选为1～3h。
[0038]在一些实施方案中，所述前驱体的制备方法包括将钴源和载体前体共沉淀制备得到沉淀物，然后将所述沉淀物进行任选地煅烧得到所述前驱体；
[0039]优选地，所述钴源包括含有钴元素的盐、酯和络合物中的至少一种，更优选所述钴源选自氯化钴；
[0040]和/或，所述载体前体包括IIIA族金属的盐、IIA族金属的盐、IVB族金属的盐、镧系金属的盐和VIB族金属的盐中的至少一种；
[0041]和/或，煅烧温度为350～450℃。
[0042]在一些实施方案中，所述前驱体的制备方法包括获得载体，然后采用等体积浸渍法、过量浸渍法或沉淀沉积法在所述载体上负载钴源，最后进行任选地煅烧；
[0043]优选地，所述钴源包括含有钴元素的盐、酯和络合物中的至少一种，更优选所述钴
源选自氯化钴；
[0044]和/或，煅烧温度为350～450℃。
[0045]从上面所述可以看出，本公开提供的高效合成伯胺的方法，该方法以羰基化合物或醇类化合物为反应底物，以液氨或氨的醇溶液为氮源，以氢气为氢源，在钴基催化剂的催化下于反应介质中反应得到伯胺；该方法具有高催化活性，能够实现在低温、短时间条件下羰基化合物的还原胺化以及醇类化合物的借氢胺化，得到高收率的伯胺，且适用的底物范围广，得到的伯胺能够作为聚合物、药物、染料和表面活性剂的生产原料，具有高附加值；其次，钴基催化剂具有磁性，便于催化剂的分离和循环使用，具有良好的工业应用前景；再次钴基催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效合成伯胺的方法，所述方法包括以羰基化合物或醇类化合物为反应底物，以液氨或氨的醇溶液为氮源，以氢气为氢源，在钴基催化剂的催化下于反应介质中反应得到伯胺。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述羰基化合物包括脂肪烃类醛酮和芳香类醛酮；和/或，所述醇类化合物包括脂肪醇和芳香醇；和/或，所述氨的醇溶液包括氨甲醇、氨乙醇和氨异丙醇中的至少一种；和/或，所述反应介质包括有机溶剂，所述有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇二甲醚、四氢呋喃、甲苯和对二甲苯中的至少一种，优选所述反应介质为甲醇和对二甲苯。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反应底物与所述钴基催化剂的质量比为1：(0.01～2)；和/或，所述反应底物和所述反应介质的质量比为1:(1～60)，优选为1:(1～30)；和/或，所述氨的醇溶液的浓度为2M～7M；和/或，所述液氨气化后的压力为0.1～1MPa，优选为0.3～0.8MPa；和/或，所述氢气的压力为0.5～5MPa，优选为0.5～2Mpa；和/或，所述反应温度为70～200℃，优选为70～150℃；和/或，所述反应时间为0.5～25h，优选为2～24h。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钴基催化剂包括核壳型Co@CoO催化剂，所述核壳型Co@CoO催化剂的核心为钴、外壳为含有氧空位的氧化亚钴。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述核壳型Co@CoO催化剂的制备方法包括制备前驱体，然后将所述前驱体进行任选地还原得到所述核壳型Co@CoO催化剂；优选地，还原气体中氢气的体积分数为5～30％,更优选为5～15％；和/或，还原气体的流速为10～100ml/min，优选为10
‑
40ml/min；和/或，还原温度为100～400℃，优选为200～350℃；和/或，还原时间为1～6h，优选为1～3h。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述前驱体的制备方法包括将钴源和沉淀剂采用沉淀法制备得到沉淀物，然后将所述沉淀物进行任选地煅烧得到所述前驱体；优选地，所述钴源包括含有钴元素的盐、酯和络合物中的至少一种，更优选所述钴源选自硝酸钴、醋酸钴、羰基钴和氯化钴中的至少一种；和/或，所述沉淀剂包括能够与所述钴源共沉淀的酰胺、碱和盐中的至少一种，优选所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳芹，郭万君，相爽，刘晓晖，郭勇，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：