2-氨基丙醇的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种2‑氨基丙醇的合成方法，以环氧丙烷和液氨为原料，在固定床反应器中通入环氧丙烷和液氨，所述环氧丙烷与液氨的物质的量之比为1:5‑20，在稀土改性催化剂的作用下、于100‑200℃停留时间10‑60s进行反应，得到所述的2‑氨基丙醇。本发明专利技术工艺合理、操作简便、原子经济性高、三废排放量少，满足工业化生产的要求。

Synthesis of 2-aminopropanol

【技术实现步骤摘要】
2-氨基丙醇的合成方法
本专利技术涉及一种2-氨基丙醇的合成方法。
技术介绍
氧氟沙星为第三代喹诺酮类抗菌药，其化学名为(±)-9-氟-2,3-二氢-3-甲基-10-(4-甲基-1-哌嗪基)-7-氧代-7H-吡啶并[1,2,3-de]-[1,4]苯并噁嗪-6-羧酸。氧氟沙星抗菌谱广，疗效确切，毒副作用低，因此在临床上应用较广，目前国内多采用2-氨基丙醇为起始原料进行工业化生产。现有技术中，2-氨基丙醇的合成方法主要有以下几种：一、羟基丙酮氨解法采用一氯丙酮为原料，以碳酸二甲酯为溶剂、KI为催化剂，经乙酸基化后，水解得到羟基丙酮，再经RaneyNi催化下还原氨化制得目标产物1，总收率44％。反应式如下：该方法所涉及到的羟基丙酮制备成本较高，催化剂用量大，产品收率不高，因此不适合工业化生产。二、丙氨酸还原法该方法是以丙氨酸或丙氨酸衍生物为起始原料，经RaneyNi加氢或NaBH4还原剂还原得到2-氨基丙醇。这类方法所用到的原料和还原剂价格昂贵，不宜大规模生产。三、2-氯-1-丙醇氨解法该方法以环氧丙烷与盐酸开环生成2-氯-1-丙醇(β-氯丙醇)，然后以2-氯-1-丙醇为原料氨解制得2-氨基丙醇。该工艺解决了上述工艺原料成本过高的问题，但是环氧丙烷与盐酸开环主产物是1-氯-2-丙醇(α-氯丙醇)，反应式如下：StewartCA等人的实验结果显示β-氯丙醇和α-氯丙醇的摩尔比为11:89，国内也报道了上述开环反应，结果显示主要产物也是α-氯丙醇。使工艺的可操作性大大降低，分离难度大大增加，未见产业化报道。四、环氧丙烷氨解法一般以环氧丙烷与氨为原料制备2-氨基丙醇时，往往会开环生成1-氨基丙醇，而极少生成2-氨基丙醇。因此，现有技术中2-氨基丙醇生产工艺中存在生产成本高、危险性大、副产多等问题，需要研究者创新研究思路，以设计出适合工业化生产的2-氨基丙醇制备方法。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种2-氨基丙醇的合成方法，在较便宜的反应条件下得到高选择性合成的2-氨基丙醇，该方法成本低、工艺合理、操作简便、原子经济性高、三废排放量少。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是一种2-氨基丙醇的合成方法，以环氧丙烷和液氨为原料，在固定床反应器中通入环氧丙烷和液氨，所述环氧丙烷与液氨的物质的量之比为1:5-20，在稀土改性催化剂的作用下、于100-200℃停留时间10-60s进行开环加成反应，得到所述的2-氨基丙醇。于本专利技术一实施例中，所述稀土改性催化剂为用稀土硝酸盐改性过的氢型丝光沸石分子筛，所述氢型丝光沸石分子筛的硅铝比为10-30:1。于本专利技术一实施例中，所述稀土硝酸盐为硝酸铈、硝酸镧、硝酸钇、硝酸镨、硝酸钕、硝酸铕、硝酸铽中的任一种。于本专利技术一实施例中，所述氢型丝光沸石分子筛的硅铝比为22:1。于本专利技术一实施例中，所述环氧丙烷与液氨的物质的量之比为1:10。于本专利技术一实施例中，所述开环加成的反应温度为150-160℃,反应时间为30s。于本专利技术一实施例中，所述稀土改性催化剂的制备是：将氢型丝光沸石分子筛与稀土硝酸盐溶液进行离子交换，得到稀土改性的氢型丝光沸石(H-MOR)分子筛催化剂。于本专利技术一实施例中，所述稀土硝酸盐溶液的浓度为0.3mol/L，所述氢型丝光沸石分子筛与稀土硝酸盐溶液的质量比为1:15。于本专利技术一实施例中，离子交换后经洗涤、过滤和焙烧步骤，所述焙烧温度为500-600℃，焙烧时间为3-4.5h。于本专利技术一实施例中，进行离子交换的温度为80-90℃，所述离子交换时间为4-5h。本技术方案具有以下有益效果：通过环氧丙烷和液氨为原料，在稀土改性催化剂作用下可直接进行开环加成得到2-氨基丙醇，本专利技术副产物生成极少，原子经济性高，且反应简单，操作方便。通过稀土硝酸盐与氢型丝光沸石分子筛之间进行离子交换，稀土元素可有效作用在分子筛上，由于使用了稀土改性过的氢型丝光沸石分子筛作催化剂进行反应时，环氧丙烷主要开环氨化在甲基取代的一端，不仅大大提高了2-氨基丙醇的位置选择性，而且单取代的选择性也大大提高；同时催化剂的加入降低了体系反应温度，使收率得以提高。此外，本专利技术中采用的催化剂可长期使用，避免使用大量的RaneyNi、NaBH4等还原剂，大大降低了成本，减少了污染物的排放。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1稀土改性催化剂的制备将硅铝比为22:1的氢型丝光沸石分子筛与0.3mol/L的硝酸铈按固液质量比为1:15在80℃进行离子交换4小时，然后经洗涤、过滤和烘干，程序升温至550℃焙烧4小时，得到铈改性的氢型丝光沸石(H-MOR)分子筛催化剂。2-氨基丙醇的制备在管式固定床反应器中，放置铈改性的催化剂，体系升温至150℃，然后按环氧丙烷：液氨物质的量比为1:10混合通入所述管式固定床反应器中停留30秒，得到2-氨基丙醇。实施例2稀土改性催化剂的制备将硅铝比为22:1的氢型丝光沸石分子筛与0.3mol/L的硝酸镧按固液质量比为1:15在80℃进行离子交换4小时，然后经洗涤、过滤和烘干，程序升温至550℃焙烧4小时，得到镧改性的氢型丝光沸石(H-MOR)分子筛催化剂。2-氨基丙醇的制备在管式固定床反应器中，放置镧改性的催化剂，体系升温至150℃，然后按环氧丙烷：液氨物质的量比为1:10混合通入所述管式固定床反应器中停留30秒，得到2-氨基丙醇。实施例3稀土改性催化剂的制备将硅铝比为22:1的氢型丝光沸石分子筛与0.3mol/L的硝酸钇按固液质量比为1:15在80℃进行离子交换4小时，然后经洗涤、过滤和烘干，程序升温至550℃焙烧4小时，得到钇改性的氢型丝光沸石(H-MOR)分子筛催化剂。2-氨基丙醇的制备在管式固定床反应器中，放置钇改性的催化剂，体系升温至150℃，然后按环氧丙烷：液氨物质的量比为1:10混合通入所述管式固定床反应器中停留30秒，得到2-氨基丙醇。实施例4稀土改性催化剂的制备将硅铝比为22:1的氢型丝光沸石分子筛与0.3mol/L的硝酸镨按固液质量比为1:15在80℃进行离子交换4小时，然后经洗涤、过滤和烘干，程序升温至550℃焙烧4小时，得到镨改性的氢型丝光沸石(H-MOR)分子筛催化剂。2-氨基丙醇的制备在管式固定床反应器中，放置镨改性的催化剂，体系升温至150℃，然后按环氧丙烷：液氨物质的量比为1:10混合通入所述管式固定床反应器中停留30秒，得到2-氨基丙醇。对比例1在管式固定床反应器中，体系升温至150℃，然后按环氧丙烷：液氨物质的量比为1:10混合通入所述管式固定床反应器中停留30秒，得到的反应产物，经气相色谱检测未检测到有2-氨基丙醇生成。对比例2在管式固定床反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2-氨基丙醇的合成方法，其特征在于，以环氧丙烷和液氨为原料，在固定床反应器中通入环氧丙烷和液氨，所述环氧丙烷与液氨的物质的量之比为1:5-20，在稀土改性催化剂的作用下、于100-200℃停留时间10-60s进行开环加成反应，得到所述的2-氨基丙醇。/n

【技术特征摘要】
1.一种2-氨基丙醇的合成方法，其特征在于，以环氧丙烷和液氨为原料，在固定床反应器中通入环氧丙烷和液氨，所述环氧丙烷与液氨的物质的量之比为1:5-20，在稀土改性催化剂的作用下、于100-200℃停留时间10-60s进行开环加成反应，得到所述的2-氨基丙醇。


2.根据权利要求1所述的2-氨基丙醇的合成方法，其特征在于，所述稀土改性催化剂为用稀土硝酸盐改性过的氢型丝光沸石分子筛，所述氢型丝光沸石分子筛的硅铝比为10-30:1。


3.根据权利要求2所述的2-氨基丙醇的合成方法，其特征在于，所述稀土硝酸盐为硝酸铈、硝酸镧、硝酸钕、硝酸钇、硝酸铕、硝酸镨、硝酸铽中的任一种。


4.根据权利要求2所述的2-氨基丙醇的合成方法，其特征在于，所述氢型丝光沸石分子筛的硅铝比为22:1。


5.根据权利要求1所述的2-氨基丙醇的合成方法，其特征在于，所述环氧丙烷与液氨的物质的量之比...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾海宁，琚建利，
申请(专利权)人：杭州新本立医药有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33