用于制备酰胺的催化组成物及制备酰胺的方法技术

一种用于制备酰胺的催化组成物，包括：具有下式（Ｉ）的阳离子（其中，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３如说明书所界定）和包括一种或多种无机酸根、有机酸根或其所构成的组群的阴离子的氨基酸离子液体，其中，该阳离子与阴离子的数目为能使该氨基酸离子液体成为电中性；以及布朗斯台德（Ｂｒｏｎｓｔｅｄ）酸。本发明专利技术亦提供一种在该催化组成物存在下制备酰胺的方法，该方法具有降低离子液体黏度、提高酮肟转化率与酰胺选择率等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及一种在 离子液体以及布朗斯台德酸的催化组成物存在下催化酮肟而制备酰胺。
技术介绍
己内酰胺是制造尼龙6纤维和薄膜的重要原料。环己酮肟的贝克曼转位反应是 生产己内酰胺最重要的反应步骤，目前传统重排反应过程是以发烟硫酸(Oleum)作为催化 剂，将环己酮肟经液相贝克曼转位反应为己内酰胺硫酸盐，然后再以氨水中和而得到己内 酰胺。虽然整个反应环己酮肟的转化率几乎为100%，己内酰胺的选择率为99%，但整个反 应不仅产生大量低价值的硫酸铵，而且催化的浓硫酸对整个设备所引起的腐蚀、环境污染 等问题。近年来研发新的己内酰胺生产技术方向均着重在减少或避免副产物硫酸铵的生 成。其次，与气相反应相比，液相转位反应具有反应条件温和、对设备要求不高等优点，有利 于现有设备的改造。因此，国内外学者发展液相转位反应的研究，并取得相当发展与突破。 例如，日本住友公司于第1852898A号中国专利利用具有磺酸根官能基的离子液体作为反 应催化剂，使己内酰胺的选择率达99%，中国科学院兰州化学物理研究所于第1919834号 中国专利以具有磺酰氯官能基的离子液体为催化剂，使己内酰胺的选择率达97.2%，荷兰 DSM公司于W02008/145312A1专利以硫酸根为阴离子的离子液体进行转位反应，使酰胺的 选择率为99%。然而，上述专利仅使用酸性离子液体以催化进行转位反应，在转位反应后的产物 己内酰胺与离子液体产生化学键结时，若无法及时有效分离产物，便使得转位反应后的离 子液体黏度大为提高，因而造成管线堵塞，不利于工艺商业化。因此，亟需一种有效降低离子液体黏度又具有高酮肟转化率与酰胺选择率的催化 组成物，用以催化酮肟制备酰胺。
技术实现思路
鉴此，本专利技术的目的在于提高一种用于制备酰胺的催化组成物及制备酰胺的方 法，其可有效降低离子液体黏度，且该催化组成物具有高酮肟转化率与酰胺选择率。本专利技术提供一种用于制备酰胺的催化组成物，包括具有下式(I)的阳离子和包括一种或多种无机酸根、有机酸根或其所构成的组群的阴离子的氨基酸离子液体，权利要求1. 一种用于制备酰胺的催化组成物，其特征在于，包括具有式(I)的阳离子和包括一种或多种无机酸根、有机酸根或其所构成的组群的阴离 子的氨基酸离子液体，2.如权利要求1所述的催化组成物，其特征在于，该氨基酸离子液体与布朗斯台德酸 的摩尔比介于1 10至10 1之间。3.如权利要求2所述的催化组成物，其特征在于，该氨基酸离子液体和布朗斯台德酸 的摩尔比介于1 5至5 1之间。4.如权利要求2所述的催化组成物，其特征在于，该R1为经羧基、胍基、胺基、酰胺基或 羟基苯基取代的C"烷基，且该&与民独立地为C"烷基。5.如权利要求4所述的催化组成物，其特征在于，该阴离子是一种或多种硫酸根、甲基 磺酸根、三氟醋酸根、六氟磷酸根、氟硼酸根或其所组成的群组。6.如权利要求5所述的催化组成物，其特征在于，该氨基酸离子液体是甘氨酸硫酸型 离子液体、异白氨酸硫酸型离子液体、精氨酸硫酸型离子液体、谷氨酸硫酸型离子液体、酪 氨酸硫酸型离子液体、天冬氨酸硫酸型离子液体、离氨酸硫酸型离子液体、苏氨酸硫酸型离 子液体、苯丙氨酸硫酸型离子液体、丝氨酸硫酸型离子液体或其所构成组群的氨基酸硫酸 型离子液体。7.如权利要求6所述的催化组成物，其特征在于，该氨基酸离子液体是异白氨酸硫酸 型离子液体、N，N-二甲基天冬氨酸硫酸盐、N-甲基谷氨酸硫酸盐、N-甲基天冬氨酸硫酸盐、 N, N- 二甲基谷氨酸硫酸盐或其所构成组群。8.如权利要求2或6所述的催化组成物，其特征在于，该布朗斯台德酸是选自硫酸、磷 酸、醋酸、甲基磺酸、三氟甲基磺酸、三氟醋酸、六氟磷酸、氟硼酸及其组合所组成的群组中 的一种或多种。9.一种制备酰胺的方法，其特征在于，包括在具有式(I)的阳离子和包括一种或多种 无机酸根、有机酸根或其所构成的组群的阴离子的氨基酸离子液体，及布朗斯台德酸的存 在下，催化酮肟的贝克曼转位反应以生成酰胺，10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该队为经羧基、胍基、胺基、酰胺基或羟基 苯基取代的Ci_8烷基，且该&与民独立地为Ci_8烷基。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，该阴离子是一种或多种硫酸根、甲基磺酸 根、三氟醋酸根、六氟磷酸根、氟硼酸根或其所组成的群组。12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，该氨基酸离子液体是甘氨酸硫酸型离子 液体、异白氨酸硫酸型离子液体、精氨酸硫酸型离子液体、谷氨酸硫酸型离子液体、酪氨酸 硫酸型离子液体、天冬氨酸硫酸型离子液体、离氨酸硫酸型离子液体、苏氨酸硫酸型离子液 体、苯丙氨酸硫酸型离子液体、丝氨酸硫酸型离子液体或其所构成组群的氨基酸硫酸型离 子液体。13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该氨基酸离子液体是异白氨酸硫酸型离 子液体、N, N- 二甲基天冬氨酸硫酸盐、N-甲基谷氨酸硫酸盐、N-甲基天冬氨酸硫酸盐、N， N- 二甲基谷氨酸硫酸盐或其所构成的组群。14.如权利要求9或12所述的方法，其特征在于，该布朗斯台德酸是选自硫酸、磷酸、醋 酸、甲基磺酸、三氟甲基磺酸、三氟醋酸、六氟磷酸、氟硼酸及其组合所组成的群组中的一种 或多种。15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该氨基酸离子液体与布朗斯台德酸的摩尔 比介于1 10至10 1之间。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该氨基酸离子液体与布朗斯台德酸的摩 尔比介于1 5至5 1之间。17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该氨基酸离子液体和布朗斯台德酸的摩 尔总和与该酮肟的摩尔比介于1 10至10 1之间。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该氨基酸离子液体和布朗斯台德酸的摩 尔总和与该酮肟的摩尔比介于15至51之间。19.如权利要求9或17所述的方法，其特征在于，该酮肟是丙酮肟、丁酮肟、二苯甲酮 肟、苯乙酮肟、环戊酮肟、环己酮肟、环庚酮肟、环辛酮肟或环十二酮肟。20.如权利要求9或17所述的方法，其特征在于，该贝克曼转位反应是于60至150°C 进行。21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，该贝克曼转位反应是于80至130°C进行。22.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该贝克曼转位反应时间为0.1至10小时。全文摘要一种用于制备酰胺的催化组成物，包括具有下式(I)的阳离子(其中，R1、R2、R3如说明书所界定)和包括一种或多种无机酸根、有机酸根或其所构成的组群的阴离子的氨基酸离子液体，其中，该阳离子与阴离子的数目为能使该氨基酸离子液体成为电中性；以及布朗斯台德(Bronsted)酸。本专利技术亦提供一种在该催化组成物存在下制备酰胺的方法，该方法具有降低离子液体黏度、提高酮肟转化率与酰胺选择率等优点。文档编号B01J31/04GK102039179SQ20091020726公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日专利技术者蔡东翰, 谢正发, 陈启元 申请人:中国石油化学工业开发股份有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备酰胺的催化组成物，其特征在于，包括：具有式（Ⅰ）的阳离子和包括一种或多种无机酸根、有机酸根或其所构成的组群的阴离子的氨基酸离子液体，＊＊＊（Ⅰ）式（Ⅰ）中，Ｒ↓［１］为氢、环状亚胺基或Ｃ↓［１－８］烷基，其中，该Ｃ↓［１－８］烷基是未经取代或经羟基、羧基、胍基、胺基、酰胺基、－ＣＯＯＲ，其中，Ｒ为Ｃ↓［１－８］烷基、磺酸基、氯亚磺酰基、羟基苯基、Ｃ↓［１－８］烷硫基、巯基、Ｃ↓［６－１０］芳基或５至１０元杂芳基的取代基取代，Ｒ↓［２］及Ｒ↓［３］各独立地为氢或Ｃ↓［１－８］烷基，其中，该Ｃ↓［１－８］烷基是未经取代或经羟基、羧基、胍基、胺基、酰胺基、酯基、磺酸基、氯亚磺酰基、侧氧基、羟基苯基、Ｃ↓［１－８］烷硫基、巯基、Ｃ↓［６－１０］芳基或５至１０元杂芳基的取代基取代，其中，该阳离子与阴离子的数目为能使该氨基酸离子液体成为电中性；以及布朗斯台德酸。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡东翰，谢正发，陈启元，
申请(专利权)人：中国石油化学工业开发股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]