System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法技术_技高网
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一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法技术

技术编号:43582174 阅读:11 留言:0更新日期:2024-12-06 17:46
本发明专利技术涉及有机化工技术领域,特别是涉及一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法。本发明专利技术以糠胺为原料,以碳酸二甲酯为羰基化试剂及反应溶剂,以非均相铅镍复合金属氧化物为催化剂,进行甲氧羰基化反应,制得生物基糠胺基甲酸酯。非均相催化剂的制备方法包括以下步骤:将可溶性铅盐、可溶性镍盐加入水中配制金属盐溶液;同时加入所述金属盐溶液和沉淀剂进行沉淀反应,陈化,所得固体沉淀干燥后进行煅烧,得到所述非均相催化剂。本发明专利技术催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法能够实现常压、较低温度下糠胺与DMC的甲氧羰基化反应,反应条件温和、反应过程绿色环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机化工,特别是涉及一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法


技术介绍

1、氨基甲酸酯是有机合成和精细化工领域重要的中间体化合物,主要用于农用化学品、医药、染料等的合成制造。此外,氨基甲酸酯可以直接热解为异氰酸酯,因此还是合成异氰酸酯的重要原料。目前工业上异氰酸酯合成主要采用光气法,相比之下氨基甲酸酯热解法在环境保护、安全生产等方面优势显著。因此,高效合成氨基甲酸酯具有重要意义,特别是对于异氰酸酯的非光气合成。根据羰基源的类型,氨基甲酸酯的合成方法主要包括胺的氧化羰基化、硝基化合物还原羰基化、胺的甲氧羰基化、脲的醇解等。其中胺的甲氧羰基化,即有机胺与碳酸二甲酯(dmc)反应因碳酸二甲酯是碳酸衍生而来的一种无毒化学品,且反应条件温和、反应过程原子经济性较高,而被认为是最有前途的氨基甲酸酯绿色合成工艺之一。

2、一般来说,锌、铅、钠、钾等金属盐、甲醇钠及离子液体等在有机胺与碳酸二甲酯的反应中具有很好的催化性能,然而这类均相催化体系给催化剂的回收、产物的分离及环境保护方面带来挑战。因此,开发制备方法简便的高效多相催化剂用于氨基甲酸酯的合成具有重要意义。目前已有少量在碳酸二甲酯法合成氨基甲酸酯中具有良好催化性能的非均相催化剂被报道。如li等采用等体积浸渍法制备了al/sba-15催化剂用于1,6-己二胺与dmc的反应,然而该催化剂活性较低,需在70℃的温度下反应35h,二氨基甲酸酯hdc收率达到84.2%(ind.eng.chem.res.2014,53,2,626–634)。puértolas等通过沉淀法制备了ceo2催化剂,用于2,4-二氨基甲苯(2,4-tda)与dmc的甲氧羰基化反应,在140℃下反应7.5h可以得到83%的二氨基甲酸酯,然而ceo2在重复后活性和选择性均显著下降(acs catal.2019,9,7708-7720)。kang等通过共沉淀法分别合成了zn/al/ce、zn/al/pb等混合金属氧化物催化剂,用于苯胺与dmc的甲氧羰基化反应,在200℃下反应7h,苯氨基甲酸甲酯(mpc)的收率分别达到78.2%和94.0%,且催化剂重复使用后活性和选择性无明显下降。遗憾的是,该催化体系所需反应温度过高,对于高温下不稳定的反应底物催化效果不理想(rscadv.,2019,9,42474–42480;acs omega 20205(35),22529-22535)。

3、综合现有碳酸二甲酯法合成氨基甲酸酯研究报道,目前该方法普遍采用传统石油化工生产的有机胺类化合物且反应过程多采用均相催化体系。以价格昂贵、不可再生的石油基胺类为原料和采用难以回收、分离的均相催化体系都会极大的限制氨基甲酸酯行业以及其相关行业的发展。然而目前尚未见以生物基胺类化合物为原料合成氨基甲酸酯以及对生物基胺类化合物甲氧羰基化反应具有良好催化性能的多相催化体系的相关报道。糠胺是由目前唯一大规模工业化生产的生物质平台分子糠醛经还原胺化得到的一种生物基伯胺,是碳酸二甲酯法合成氨基甲酸酯良好的石化原料替代品。开发具有良好催化性能及稳定性的多相催化剂用于生物基糠胺与dmc反应合成氨基甲酸酯具有显著的经济效益和环保优势,是一条符合国家“双碳”战略目标的工艺路线,对氨基甲酸酯行业及其相关行业的绿色可持续发展具有重要意义。


技术实现思路

1、基于上述内容,本专利技术提供一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法。本专利技术在非均相催化剂的作用下,通过生物基伯胺与碳酸二甲酯反应生成氨基甲酸甲酯。该工艺原料廉价易得,反应过程绿色环保,催化剂制备方法简单,催化剂重复使用性能优异。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:

3、本专利技术技术方案之一,一种非均相催化剂的制备方法,包括以下步骤:

4、将可溶性铅盐、可溶性镍盐加入水中配制金属盐溶液;

5、同时加入所述金属盐溶液和沉淀剂进行沉淀反应,陈化,所得固体沉淀干燥后进行煅烧,得到所述非均相催化剂。

6、本专利技术技术方案之二,一种利用上述的制备方法制备得到的非均相催化剂。

7、本专利技术技术方案之三,一种上述的非均相催化剂在催化合成生物基糠胺基甲酸酯中的应用。

8、本专利技术技术方案之四,一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法,以糠胺为原料,以碳酸二甲酯为羰基化试剂及反应溶剂,以上述的非均相催化剂为催化剂,进行甲氧羰基化反应,制得生物基糠胺基甲酸酯。

9、本专利技术公开了以下技术效果:

10、本专利技术的非均相催化剂(铅镍氧化物催化剂)具有良好的催化反应活性和优异的催化稳定性,催化剂成本低,容易与产物分离且方便回收套用。

11、本专利技术提供了一种新型生物基氨基甲酸酯的绿色催化合成方法,本专利技术以生物质基糠胺为原料,开拓了氨基甲酸酯以及相关下游产业的原料来源,减少了对传统化石资源的依赖。

12、本专利技术催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法能够实现常压、较低温度下糠胺与dmc的甲氧羰基化反应,反应条件温和、反应过程绿色环保。

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【技术保护点】

1.一种非均相催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属盐溶液中铅、镍的摩尔比为0.05~10:1;所述金属盐溶液的浓度为0.1~2mol/L。

3.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述沉淀剂通过将氢氧化钠与碳酸钠加入水中制得;所述沉淀剂的浓度为0.1~2mol/L;所述氢氧化钠与所述碳酸钠的摩尔比为1~10:1。

4.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述沉淀反应的pH为4~12;

5.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述干燥的温度为80~120℃,时间为8~24h;所述煅烧的温度为300~800℃,时间为2~6h。

6.一种权利要求1~5任一项所述的制备方法制备得到的非均相催化剂。

7.如权利要求6所述的非均相催化剂在催化合成生物基糠胺基甲酸酯中的应用。

8.一种催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法,其特征在于,以糠胺为原料,以碳酸二甲酯为羰基化试剂及反应溶剂,以权利要求6所述的非均相催化剂为催化剂,进行甲氧羰基化反应,制得生物基糠胺基甲酸酯。

9.根据权利要求8所述的催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法,其特征在于,所述甲氧羰基化反应的温度为90~170℃,时间为2~15h。

10.根据权利要求8所述的催化合成生物基糠胺基甲酸酯的方法,其特征在于,所述糠胺与所述碳酸二甲酯的摩尔比为1:8~24;所述催化剂的添加量为所述糠胺与所述碳酸二甲酯质量总和的1~10wt%。

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【技术特征摘要】

1.一种非均相催化剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述金属盐溶液中铅、镍的摩尔比为0.05~10:1;所述金属盐溶液的浓度为0.1~2mol/l。

3.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述沉淀剂通过将氢氧化钠与碳酸钠加入水中制得;所述沉淀剂的浓度为0.1~2mol/l;所述氢氧化钠与所述碳酸钠的摩尔比为1~10:1。

4.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述沉淀反应的ph为4~12;

5.根据权利要求1所述的非均相催化剂的制备方法,其特征在于,所述干燥的温度为80~120℃,时间为8~24h;所述煅烧的温度为300~800℃,时间为2~6h。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:周阔卜子豪徐佳琳郭圣荣
申请(专利权)人:丽水学院
类型:发明
国别省市:

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