一种甜菜碱盐酸盐羟胺及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种甜菜碱盐酸盐羟胺，所述甜菜碱盐酸盐羟胺中的羟胺是以NH3+的形式存在，稳定性好。将本发明专利技术提供的甜菜碱盐酸盐羟胺应用于制备环己酮肟中，不仅实现了甜菜碱盐酸盐的重复再利用，还提高了环己酮的转化率以及环己酮肟的选择性，其中，环己酮的转化率在69.2％以上，最高可达100％，环己酮肟的选择性为100％。本发明专利技术还提供了所述甜菜碱盐酸盐羟胺的制备方法，加工工艺简单，且制备得到的产物的产率在97.3％以上。

Betaine hydrochloride hydroxylamine and its preparation method and Application

The invention provides a betaine hydrochloride hydroxylamine. The hydroxylamine in the betaine hydrochloride hydroxylamine exists in the form of NH3 + and has good stability. The application of the betaine hydrochloride hydroxylamine provided by the invention in the preparation of cyclohexanone oxime not only realizes the reuse of betaine hydrochloride, but also improves the conversion rate of cyclohexanone and the selectivity of cyclohexanone oxime. The conversion rate of cyclohexanone is above 69.2%, the highest is 100%, and the selectivity of cyclohexanone oxime is 100%. %. The invention also provides a preparation method of the betaine hydrochloride hydroxylamine. The processing technology is simple, and the yield of the product obtained is over 97.3%.

【技术实现步骤摘要】
一种甜菜碱盐酸盐羟胺及其制备方法和应用
本专利技术涉及精细化工
，尤其涉及一种甜菜碱盐酸盐羟胺及其制备方法和应用。
技术介绍
羟胺是一种无色、无嗅、易潮解的白色片状或针状结晶体，其分子式为NH2OH。由于羟胺单体极不稳定，常温下在碰撞或摇动情况下即发生快速分解，因此，在生产、使用过程中，羟胺常以无机酸盐的形式存在。目前，主要的羟胺盐类有硫酸羟胺((NH2OH)2·H2SO4)、盐酸羟胺(NH2OH·HCl)、硝酸羟胺(NH2OH·HNO3)和高氯酸羟胺(NH2OH·HClO4)等。羟胺盐是一种重要的化工原料，其在己内酰胺以及农药、医药等行业中具有广泛的用途。由于无机羟胺盐分子中结合有硫酸、盐酸等无机酸，当其参与反应时，其中的无机酸会析出，反应体系中存在无机酸势必会带来设备腐蚀、环境不友好和无机酸难于回收等问题。如何获得更加安全、清洁的羟胺产品，避免无机酸羟胺盐在使用过程中带来的环境问题，是应用羟胺盐进行生产急需解决的一大问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种更加安全、清洁、能够避免无机酸羟胺盐在使用过程中带来的环境问题的甜菜碱盐酸盐羟胺，以及合成工艺简单，产品收率高的制备甜菜碱盐酸盐的方法和应用。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种甜菜碱盐酸盐羟胺，具有式Ⅰ所述结构：式Ⅰ中，n＝1，2或3。本专利技术还提供了所述甜菜碱盐酸盐羟胺的制备方法，包括以下步骤：将甜菜碱盐酸盐和游离羟胺水溶液混合，发生中和反应，得到甜菜碱盐酸盐羟胺。优选的，所述甜菜碱盐酸盐具有式Ⅱ所述结构：式Ⅱ中，n＝1，2或3。优选的，所述游离羟胺水溶液的浓度为1～4mol/L。优选的，所述游离羟胺水溶液中的羟胺与甜菜碱盐酸盐的摩尔比为1：(1～1.1)。优选的，所述中和反应的温度为20～30℃。本专利技术还提供了所述甜菜碱盐酸盐羟胺在制备环己酮肟中的应用，包括以下步骤：将环己酮、甜菜碱盐酸盐型羟胺与有机溶剂混合，发生肟化反应，得到环己酮肟。优选的，所述环己酮与甜菜碱盐酸盐羟胺的摩尔比为1：(1～1.1)。优选的，所述环己酮的物质的量与有机溶剂的体积比为1mmol：(1～2)mL。优选的，所述肟化反应的温度为30～90℃，肟化反应的时间为0.2～1小时。本专利技术提供了一种甜菜碱盐酸盐羟胺，具有式Ⅰ所述结构。本专利技术提供的甜菜碱盐酸盐羟胺稳定性好，避免了现有技术中无机酸羟胺在使用过程中产生无机酸而导致的设备腐蚀、环境不友好以及无机酸难于回收的问题。本专利技术提供了所述甜菜碱盐酸盐羟胺的制备方法，将甜菜碱盐酸盐和游离羟胺水溶液混合，发生中和反应，得到甜菜碱盐酸盐羟胺。该方法工艺简单，成本低，产品的收率高。根据实施例的记载，利用本专利技术所述的制备方法得到的甜菜碱盐酸盐羟胺的产品收率可以达到97.3％以上。本专利技术还提供了所述甜菜碱盐酸盐羟胺在制备环己酮肟中的应用，将环己酮、甜菜碱盐酸盐羟胺与有机溶剂混合，发生肟化反应，得到环己酮肟。本专利技术提供的甜菜碱盐酸盐中的羟胺容易释放，有利于肟化反应的进行；且在反应过程中无需用碱调节pH值，操作简单。根据实施例的记载，甜菜碱盐酸盐羟胺与环己酮反应得到的环己酮肟的收率可以达到100％。附图说明图1为实施例1制备得到的甜菜碱盐酸盐羟胺的红外光谱图；图2为实施例4回收的甜菜碱盐酸盐与未经使用的甜菜碱盐酸盐的红外光谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种甜菜碱盐酸盐羟胺，具有式Ⅰ所述结构：式Ⅰ中n＝1，2或3。在本专利技术中，若无特殊说明，所有原料均为本领域技术人员所熟知的市售产品或来源。本专利技术提供了上述技术方案所述的甜菜碱盐酸盐羟胺的制备方法，包括以下步骤：将甜菜碱盐酸盐和游离羟胺水溶液混合，发生中和反应，得到甜菜碱盐酸盐羟胺。在本专利技术中，所述甜菜碱盐酸盐优选具有式II所述结构：式Ⅱ中，n＝1，2或3。在本专利技术中，所述游离羟胺水溶液的浓度优选为1～4mol/L，更优选为1.5～3.5mol/L，最优选为2～3mol/L。本专利技术对于所述游离羟胺水溶液的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法制备得到即可。在本专利技术中，所述游离羟胺水溶液优选按照申请号为US5266290的美国专利公开的方法制备得到。在本专利技术中，所述游离羟胺水溶液中的羟胺与甜菜碱盐酸盐的摩尔比优选为1：(1～1.1)，更优选为1：(1.02～1.08)，最优选为1：(1.04～1.06)。在本专利技术中，所述中和反应的温度优选为20～30℃，更优选为22～28℃，最优选为24～26℃。在本专利技术中，所述中和反应优选在搅拌的条件下进行，所述搅拌的时间优选为0.5～1.5小时，更优选为0.8～1.2小时。本专利技术对所述搅拌的速率没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的搅拌速率即可。中和反应完成后，本专利技术优选对中和反应后所得混合液进行旋转蒸发，得到甜菜碱盐酸盐羟胺。在本专利技术中，所述旋转蒸发的温度优选为68～72℃，更优选为69～71℃。本专利技术对所述旋转蒸发的压力和旋转速度没有特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的压力和旋转速度进行旋转蒸发即可。本专利技术还提供了所述甜菜碱盐酸盐羟胺在制备环己酮肟中的应用，包括以下步骤：将环己酮、甜菜碱盐酸盐羟胺与有机溶剂混合，发生肟化反应，得到环己酮肟。在本专利技术中，所述有机溶剂优选为乙腈、甲苯和N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；当有机溶剂为上述具体选择中的两种以上时，本专利技术对所述各物质的比例没有任何特殊的限定，可按任意比例进行混合。在本专利技术中，所述环己酮与甜菜碱盐酸盐羟胺的摩尔比优选为1：(1～1.1)，更优选为1：(1.02～1.08)，最优选为1：(1.04～1.06)。在本专利技术中，所述环己酮的物质的量与有机溶剂的体积比优选为1mmol：(1～2)mL，更优选为1mmol：(1.2～1.8)mL，最优选为1mmol：(1.4～1.6)mL。在本专利技术中，所述环己酮、甜菜碱盐酸盐羟胺与有机溶剂的混合优选是先将环己酮与甜菜碱盐酸盐混合，得到环己酮与甜菜碱盐酸盐的混合物；然后将上述混合物与有机溶剂混合。在本专利技术中，所述肟化反应的温度优选为30～90℃，更优选为40～80℃，最优选为50～60℃。在本专利技术中，所述肟化反应的温度优选为以实现回流冷凝的目的为准。在本专利技术中，所述肟化反应的时间优选为0.2～1小时，更优选为0.4～0.8小时，最优选为0.5～0.6小时。在本专利技术中，所述肟化反应优选在搅拌的条件下进行；本专利技术对所述搅拌的条件没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的搅拌条件进行搅拌即可。肟化反应完成后，本专利技术优选对所述肟化反应后所得物料进行冷却，过滤分离，得到上清液和滤饼，所得滤饼为甜菜碱盐酸盐。本专利技术对所述冷却和过滤分离的条件没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员所熟知的冷却和过滤分离的条件进行冷却和过滤并达到分离的目的即可。下面结合实施例对本专利技术提供的甜菜碱盐酸盐羟胺进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1将47.2mL的1.4mol/L游离羟胺水溶液与9.22g甜菜碱盐酸盐(n＝1)混合，并在30℃的温度下搅拌1小时，进行中和反应，然后在70℃下进行旋转蒸发，得到11.00g的甜菜碱盐酸盐羟胺(n＝1)。经计算所述甜菜碱盐酸盐羟胺的收率为98.2％。对上述合成的甜菜碱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甜菜碱盐酸盐羟胺，具有式Ⅰ所述结构：

【技术特征摘要】
1.一种甜菜碱盐酸盐羟胺，具有式Ⅰ所述结构：式Ⅰ中，n＝1，2或3。2.权利要求1所述的甜菜碱盐酸盐羟胺的制备方法，包括以下步骤：将甜菜碱盐酸盐和游离羟胺水溶液混合，发生中和反应，得到甜菜碱盐酸盐羟胺。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述甜菜碱盐酸盐具有式II所述结构：式II中，n＝1，2或3。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述游离羟胺水溶液的浓度为1～4mol/L。5.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述游离羟胺水溶液中的羟胺与甜菜碱盐酸盐的摩尔比为1：(1～1.1)。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：王淑芳，关聪聪，徐媛媛，王延吉，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12