一种3-甲氧基丙胺的合成方法技术

本发明专利技术公开一种3

【技术实现步骤摘要】
一种3
‑
甲氧基丙胺的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种3
‑
甲氧基丙胺的合成方法。

技术介绍

[0002]3‑
甲氧基丙胺(MOPA)是一种用途较广的伯胺类化合物，主要用于矿物浮选剂，对铁矿浮选比普通表面活性剂有更高的选择性。另外3
‑
甲氧基丙胺既可作为合成分散翠兰S
‑
GL等染料的重要中间体，也广泛应用于金属缓蚀剂配方中，配方用量约占总配方质量的5～15％，此类缓蚀剂在石油化工行业逐步推广使用，因此有着良好的应用前景。
[0003]3‑
甲氧基丙胺的主流合成路线为加成加氢法，即丙烯腈(ACN)与甲醇在碱性助剂的催化下合成3
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甲氧基丙腈(MOPN)粗产品，然后3
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甲氧基丙腈粗产品直接催化加氢制得3
‑
甲氧基丙胺。该合成方法的主要难点在于抑制副产。副产集中产生在加氢反应，主要包括仲胺和正丙胺。其中，仲胺可以通过添加碱性助剂如氢氧化钠、氢氧化钾、液氨等抑制仲胺生成。而副产正丙胺有两个来源，一是加成反应残留丙烯腈加氢生成正丙胺，二是加氢反应中添加的碱性助剂会催化3
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甲氧基丙腈逆反应生成丙烯腈，生成的丙烯腈进一步加氢生成正丙胺。可见现有技术中碱性助剂虽然能抑制仲胺的生成，但却又会导致正丙胺副产物的生成，存在不可调和的矛盾。由于加成反应采用过量甲醇与正丙胺难以分离，从而会增加后处理难度以及原料单耗。
[0004]主流生产工艺为了减少正丙胺的生成，工艺优化主要集中在加成反应阶段。例如中国专利CN109456204A，在合成出3
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甲氧基丙腈中间体后，对中间体进行中和、过滤、减压蒸馏，得到精制3
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甲氧基丙腈，然后进行催化加氢。然而这种方案虽然将3
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甲氧基丙腈中的丙烯腈含量降低为0，但是加氢反应阶段由于添加碱性助剂，仍会不可避免地生成正丙胺；另一方面3
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甲氧基丙腈粗产品经过精制增加了处理难度和能耗物耗，造成生产成本增加。
[0005]中国专利CN 109369423 A公开的一种3
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乙氧基丙胺的制备方法，其工艺路线与3
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甲氧基丙胺相似，加氢反应采用大量液氨抑制仲胺副产物的生成，但是大量液氨的引入会不可避免地引起中间体3
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乙氧基丙腈分解产生丙烯腈，进一步加氢产生大量副产物正丙胺，因此主产物3
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乙氧基丙胺最高收率仅为94.6％。
[0006]综上，现有技术存在无法显著降低副产物正丙胺的含量以及主产物收率较低的问题，因此，仍旧需要一种新的3
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甲氧基丙胺的合成方法，既能高效合成3
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甲氧基丙胺，又能有效减少加氢反应副产物的生成，大大简化合成工艺。

技术实现思路

[0007]针对现有技术中加氢反应副产物正丙胺含量高的问题，本专利技术提供一种3
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甲氧基丙胺的合成方法，其中在加成反应中采用碳酸铵
‑
碳酸氢铵缓冲液，无需中和过滤，直接加氢，可实现3
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甲氧基丙胺收率≥96％，正丙胺含量<0.2％。
[0008]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0009]一种3
‑
甲氧基丙胺的合成方法，包括以下步骤：
[0010](1)以丙烯腈、甲醇为原料，碱性缓冲液为助剂，将丙烯腈滴加至含有碱性缓冲液的甲醇溶液中进行反应，合成3
‑
甲氧基丙腈粗产品；
[0011](2)以3
‑
甲氧基丙腈粗产品为原料，在溶剂、催化剂的存在下，催化加氢合成得到3
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甲氧基丙胺粗产品。
[0012]在一个具体的实施方案中，所述步骤(1)中碱性缓冲液为碳酸铵
‑
碳酸氢铵水溶液，优选地，碳酸铵和碳酸氢铵水溶液的总质量浓度为0.1～10wt％，碳酸铵和碳酸氢铵摩尔比为0.2～15:1，更优选地，碳酸铵和碳酸氢铵水溶液的总浓度为5～10wt％,碳酸铵和碳酸氢铵的摩尔比为0.2～10:1。
[0013]在一个具体的实施方案中，所述步骤(1)中碱性缓冲液的用量为甲醇质量的0.1～2.5wt％，优选为0.3～2.2wt％；优选地，所述步骤(1)中甲醇和丙烯腈的摩尔比为1
‑
5:1，优选为1.5～2:1。
[0014]在一个具体的实施方案中，所述步骤(1)中的反应温度为25～60℃，优选温度为30～40℃；反应氮气保护压力0.1～2Mpa，优选压力为0.5～1Mpa；丙烯腈进料体积空速为0.1～0.5h
‑1，优选为0.15～0.2h
‑1。
[0015]在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)直接以步骤(1)合成的3
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甲氧基丙腈粗产品为原料，无需中和过滤即可催化加氢；优选地，所述步骤(2)的反应以半间歇方式进行，所述3
‑
甲氧基丙腈粗产品的进料空速为0.1～0.5h
‑1，优选为0.15～0.2h
‑1。
[0016]在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)中催化剂选自雷尼催化剂，优选地，所述催化剂的用量为3
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甲氧基丙腈质量的0.1～20％，优选为0.5～2％。
[0017]在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)中反应温度为80～130℃，优选为100～120℃；压力为1～10MPa，优选为3～6MPa。
[0018]在一个具体的实施方案中，还包括对所述步骤(2)制得的3
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甲氧基丙胺粗产品进行精馏的步骤，获得纯度>99.0％的3
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甲氧基丙胺产品；优选地，还包括对精馏分离出的溶剂进行循环回用的步骤。
[0019]在一个具体的实施方案中，所述步骤(2)中溶剂为甲醇，优选为所述步骤(2)制得的3
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甲氧基丙胺粗产品进行精馏分离出的溶剂甲醇，所述溶剂甲醇的用量为3
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甲氧基丙腈粗产品原料质量的100％。
[0020]在一个具体的实施方案中，所述精馏的步骤控制甲醇塔顶采出温度为64
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65℃，控制3
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甲氧基丙胺塔顶采出温度为117
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118℃。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0022]1)本专利技术的方法采用碳酸铵/碳酸氢铵缓冲液替代现有技术的碱性助剂，通过控制碳酸铵
‑
碳酸氢铵的摩尔比在一定范围，可以实现加成反应丙烯腈转化率>99.5％,丙烯腈残留量不高于0.25％。在缓冲液相对于甲醇的用量不超过2.2％的前提下，碳酸铵
‑
碳酸氢铵配比低于1:5的情况下会因碱性不足导致丙烯腈转化率降低，若高于10:1则加成反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3
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甲氧基丙胺的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)以丙烯腈、甲醇为原料，碱性缓冲液为助剂，将丙烯腈滴加至含有碱性缓冲液的甲醇溶液中进行反应，合成3
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甲氧基丙腈粗产品；(2)以3
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甲氧基丙腈粗产品为原料，在溶剂、催化剂的存在下，催化加氢合成得到3
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甲氧基丙胺粗产品。2.根据权利要求1所述的3
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甲氧基丙胺的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中碱性缓冲液为碳酸铵
‑
碳酸氢铵水溶液，优选地，碳酸铵和碳酸氢铵水溶液的总质量浓度为0.1～10wt％，碳酸铵和碳酸氢铵摩尔比为0.2～15:1，更优选地，碳酸铵和碳酸氢铵水溶液的总浓度为5～10wt％,碳酸铵和碳酸氢铵的摩尔比为0.2～10:1。3.根据权利要求1或2所述的3
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甲氧基丙胺的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中碱性缓冲液的用量为甲醇质量的0.1～2.5wt％，优选为0.3～2.2wt％；优选地，所述步骤(1)中甲醇和丙烯腈的摩尔比为1
‑
5:1，优选为1.5～2:1。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述3
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甲氧基丙胺的合成方法，其特征在于，所述步骤(1)中的反应温度为25～60℃，优选温度为30～40℃；反应氮气保护压力0.1～2Mpa，优选压力为0.5～1Mpa；丙烯腈进料体积空速为0.1～0.5h
‑1，优选为0.15～0.2h
‑1。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述3
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甲氧基丙胺的合成方法，其特征在于，所述步骤(2)直接以步骤(1)合成的3
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甲氧基丙腈粗产品为原料，无需中和过滤即可催化加氢；优选地，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜瑞航，张聪颖，刘振国，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：