腈的制备方法技术

本发明专利技术提供一种腈的制备方法，包括：将醛类化合物、氨、氧化剂、催化剂和促进剂混合并加热，反应后得到腈；其中，醛类化合物选自醛、缩醛或其组合，促进剂为金属氯化物。本发明专利技术可有效催化醛和/或缩醛生成腈，制备工艺简单、成本低且环境污染小，适用于工业生产，且所得产物的选择性和产率均得到大幅提高，具有良好的工业应用前景。业应用前景。业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
腈的制备方法


[0001]本专利技术涉及化工合成
，具体涉及一种腈的制备方法。

技术介绍

[0002]腈类化合物是一种重要的有机中间体，广泛用于制造药物、合成纤维和塑料，也应用于电镀、钢的淬火和选矿等工业。合成腈类的经典方法有卤代烃的取代反应，酰胺脱水，烯烃氨氧化等。
[0003]卤代烃的取代反应是合成腈类化合物的主要方法，氰化取代是最常见的一类反应，经过取代反应后碳链上增加了一个碳原子，这是有机合成中增长碳链的方法之一。取代反应的通式如下式(I)所示：
[0004]R-X+NaCN
→
R-CN+Na-X
ꢀꢀꢀ
(I)
[0005]比如苯乙腈的合成即利用了上述反应。专利CN105218401B报道了一种连续法合成苯乙腈的方法，使用氯化苄和氰化钠为原料。氰化钠属于剧毒且成本较高。酰胺脱水反应也是常用的合成腈类的方法，其主要是利用酰胺类化合物在脱水剂或高温催化条件下，失去一分子的水得到对应的腈，例如，作为重要的农药中间体丙二腈就是通过酰胺脱水生产。此外，己二酰胺在催化剂的作用下高温脱水也可以得到己二腈。其反应的通式如下式(II)所示：
[0006][0007]专利CN1451649A公开了一种丙二腈的生产方法。使用氰乙酰胺为原料，无水三氯化铝、二乙胺盐酸盐、吡啶为复合催化剂以及三氯氧磷为脱水剂合成丙二腈。烯烃氨氧化反应是利用含有羰基的化合物(例如：醛、酮)在一定的条件下与氢氰酸相互作用生成氰醇类化合物，反应通式如下式(III)所示：
[0008][0009]然而，上述这些方法均存在一定缺点。比如，氰基与卤素的取代使用氢氰酸或氰化钾为原料，毒性极大，且会产生严重环境污染；酰胺脱水需要高温，能耗高且产物选择性差；烯烃氨氧化需要高温，且普适性较差，有些烯烃氨氧化反应需要使用碘(I2)作为氧化剂，成本高且污染严重。
[0010]因此，需要开发更加高效的腈类化合物的合成方法，以解决现有技术中存在的种种问题。
[0011]需注意的是，前述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

[0012]本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种腈的制备方法，以解决现有腈类化合物在合成过程中，存在生产成本高、产物选择性差、污染环境等问题。
[0013]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0014]本专利技术提供一种腈的制备方法，包括：将醛类化合物、氨、氧化剂、催化剂和促进剂混合并加热，反应后得到腈；其中，醛类化合物选自醛、缩醛或其组合，促进剂为金属氯化物。
[0015]根据本专利技术的一个实施方式，醛选自下式化合物中的一种或多种：R
1-CHO、CHO-R
1-CHO；其中，R1选自C
2-20
的烃基或卤代烃。
[0016]根据本专利技术的一个实施方式，缩醛选自下式化合物中的一种或多种：
[0017][0018]其中，R2选自C
2-20
的烃基或卤代烃，A1、A2、A3、A4各自独立地选自C
1-5
的烷基，A5、A6各自独立地选自C
2-4
的烷基。
[0019]根据本专利技术的一个实施方式，氧化剂选自高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、过硫酸钾、过硫酸钠和双氧水中的一种或多种，优选为高碘酸钾和/或双氧水。
[0020]根据本专利技术的一个实施方式，促进剂选自氯化锂、氯化铝、氯化锰、氯化铁、氯化钴、氯化钼、氯化钌、氯化铈、氯化镧、氯化铜、氯化铬和氯化亚铬中的一种或多种，优选为氯化铈和/或氯化镧；促进剂的用量为醛类化合物摩尔量的1％～20％。
[0021]根据本专利技术的一个实施方式，催化剂为钛硅分子筛，其中，钛硅分子筛为钛硅分子筛原粉或成型钛硅分子筛，钛硅分子筛选自TS-1、TS-2、Ti-ZSM-5、Ti-ZSM-12、Ti-ZSM-48、Ti-β、Ti-MCM-41和Ti-MOR中的一种或多种。
[0022]根据本专利技术的一个实施方式，还包括过滤反应后的产物，分离出钛硅分子筛；分离后的钛硅分子筛经洗涤、干燥后，在体积含氧量为5％～50％的氮气气氛中加热至120℃～600℃，优选为200℃～500℃，得到再生分子筛。
[0023]根据本专利技术的一个实施方式，催化剂的用量为醛类化合物质量的0.01％～10％，优选为1％～5％。
[0024]根据本专利技术的一个实施方式，反应于溶剂中进行，溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、氯仿、二氯乙烷、苯和甲苯中的一种或多种，优选为甲醇和乙醇的一种或多种。
[0025]根据本专利技术的一个实施方式，反应在如下式所示的咪唑类离子液体中进行：
[0026][0027]其中，R3、R4各自独立地选自C
1-4
的直链烷基或支链烷基，X选自卤素、BF4或PF4。
[0028]根据本专利技术的一个实施方式，还包括在反应中加入酸，酸选自盐酸、硫酸、磷酸、甲磺酸和对苯基磺酸中的一种或多种。
[0029]根据本专利技术的一个实施方式，反应的温度为50℃～200℃，优选为70℃～150℃；压力为0.1MPa～10MPa，优选为0.1MPa～1MPa。
[0030]由上述技术方案可知，本专利技术的有益效果在于：
[0031]本专利技术提出了一种新的腈的制备方法，该方法通过采用特定的促进剂、催化剂，配以相应的反应条件和氧化剂，可有效催化醛和/或缩醛生成腈，该方法工艺简单、成本低且环境污染小，适用于工业生产，且所得产物的选择性和产率均得到大幅提高，具有良好的工业应用前景。
附图说明
[0032]以下附图用于提供对本专利技术的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。
[0033]图1为实施例1所得产物戊腈的色谱图。
具体实施方式
[0034]以下内容提供了不同的实施例或范例，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。当然，这些仅仅是范例，而非意图限制本专利技术。在本专利技术中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应当被视为在本文中具体公开。
[0035]本专利技术提供一种腈的制备方法，包括：将醛类化合物、氨、氧化剂、催化剂和促进剂混合并加热，反应后得到腈；其中，醛类化合物选自醛、缩醛或其组合，促进剂为金属氯化物。
[0036]根据本专利技术，现有的合成腈类化合物的方法有卤代烃的取代反应，酰胺脱水，烯烃氨氧化等。然而，该些方法中均或多或少具有以下一种或多种缺陷，例如污染环境、能耗大、产物选择性差等。为此，本专利技术的专利技术人发现，通过采用合适的催化剂和特定的促进剂，配以相应的反应条本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种腈的制备方法，其特征在于，包括：将醛类化合物、氨、氧化剂、催化剂和促进剂混合并加热，反应后得到所述腈；其中，所述醛类化合物选自醛、缩醛或其组合，所述促进剂为金属氯化物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述醛选自下式化合物中的一种或多种：R
1-CHO、CHO-R
1-CHO；其中，R1选自C
2-20
的烃基或卤代烃。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述缩醛选自下式化合物中的一种或多种：其中，R2选自C
2-20
的烃基或卤代烃，A1、A2、A3、A4各自独立地选自C
1-5
的烷基，A5、A6各自独立地选自C
2-4
的烷基。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂选自高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、过硫酸钾、过硫酸钠和双氧水中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述促进剂选自氯化锂、氯化铝、氯化锰、氯化铁、氯化钴、氯化钼、氯化钌、氯化铈、氯化镧、氯化铜、氯化铬和氯化亚铬中的一种或多种，促进剂的用量为所述醛类化合物摩尔量的1％～20％。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为钛硅分子筛，其中，所述钛硅分子筛...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凌涛，王海京，宗保宁，朱振兴，罗一斌，甄栋兴，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：