一种2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二胺的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种2,2,4,4

【技术实现步骤摘要】
一种2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法


[0001]本专利技术涉及化学合成领域，具体的说是由2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇和氨气反应得到2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺。

技术介绍

[0002]2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺是一种重要的化工原料，在众多领域具有广泛的用途，如在涂料中可以用作环氧树脂固化剂；在纺织业、水处理中用作螯合剂；或者用作单体生产聚酰胺、聚氨酯等。
[0003]2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的合成方法目前尚无相关的报道。
[0004]其中，2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇可以由2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二酮与氢气经一步加氢反应制得，娄阳等人以2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二酮为原料，Cu
‑
ZnO
‑
Al2O3为催化剂，在180℃，反应压力4MPa，2,2,4,4
‑
四甲基
>‑
1,3
‑
环丁二酮质量空速4h
‑1，2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇收率达到91.8％(石化技术与应用,2015,33,405
‑
407)。本课题组提出采用硝酸改性的Ru/C催化剂催化2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二酮与氢气反应制备2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇，产物的收率可以达到99％以上(CatalysisCommunications,2015,72，20
‑
23)。
[0005]因此，如果能开发出一种采用2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇制备2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的方法，具有重要的工业应用意义。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是通过选择2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇做原料，在催化剂和氢气的存在下，经过氨化反应制备2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺，从而提供一种低成本的制备方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0008]在负载型催化剂的作用下，反应底物2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇在加压氢气和加压氨气的氛围中于溶剂中进行羟基胺化反应，得到所述的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺，反应过程如下所示：
[0009][0010]更具体地，根据本专利技术的所述2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法包括如下步骤：
[0011]1)将反应底物2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇加入反应釜的溶剂中，至所述2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇的浓度为1wt％至50wt％，然后加入催化剂，所述催化剂与2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇的质量比为0.1至4；
[0012]2)氢气置换釜中的空气后，在不断搅拌的条件下充入0.1至10MPa的氨气，搅拌溶解0.1至2小时后，充入比氨气分压高0.3至3MPa的氢气，180
‑
270℃下反应1至24小时后即可生成2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺。
[0013]其中，所述溶剂选自水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、1,4
‑
二氧六环、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、1,3
‑
二氧六环、对二甲苯中的一种或多种。
[0014]所述反应底物2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇的浓度为1wt％至50wt％，优选为1wt％，2wt％，10wt％，15wt％，20wt％，35wt％或50wt％。
[0015]所述负载型催化剂选自，但不限于，Raney Ni、Raney Cu、RaneyCo和负载型催化剂中的一种或多种，所述负载型催化剂中的活性金属选自Pd、Ru、Ir、Pt、Ni、Co、Cu、Ag和Au中的一种或多种，所述负载型催化剂中的载体选自Al2O3、SiO2、ZrO2、活性碳、TiO2、MgO、CeO2和SnO2中的一种或多种；所述负载型催化剂进一步优选为30％Ni
‑
Al2O3、25％Ni
‑
15％Cu
‑
Al2O3、20％Ni
‑
10％Co
‑
Al2O3、30％Ni
‑
20％ZnO
‑
Al2O3、25％Co
‑
5％Fe
‑
Al2O3、3％Ru
‑
Al2O3、5％Ru
‑
C、2％Pd
‑
1％Ru
‑
TiO2、3％Rh
‑
TiO2、15％Ni
‑
15％Co
‑
Al2O3、Raney Ni、Raney Cu、Raney Co、2％Ru
‑
3％Ni/Al2O3、3％Ru
‑
3％Cu/SiO2、20％Ni
‑
10％Cr/TiO2、10％Co
‑
10％Cr/SiO2、2％Pt
‑
3％Ni/Al2O3、2％Rd
‑
3％Co/Al2O3或2％Pt
‑
2％Cu/Al2O3。
[0016]所述负载型催化剂的制备方法包括，但不限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在负载型催化剂的作用下，反应底物2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇在加压氢气和加压氨气的氛围中于溶剂中进行羟基胺化反应，得到富含2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的溶液，再进一步通过催化剂分离、浓缩结晶、固液分离获得高纯度2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺产品。2.根据权利要求1所述的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自氨水、水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、叔丁醇、丙酮、四氢呋喃、乙酸乙酯、1,4
‑
二氧六环、二氯甲烷、氯仿、乙酸甲酯、1,3
‑
二氧六环、对二甲苯的一种或多种。3.根据权利要求所述的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法，其特征在于，所述反应底物2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇在反应液中的浓度为1wt％至50wt％。4.根据权利要求3所述的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法，其特征在于，所述反应底物2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇的浓度为1wt％，2wt％，10wt％，15wt％，20wt％，35wt％或50wt％。5.根据权利要求1所述的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法，其特征在于，所述负载型催化剂选自Raney Ni、Raney Cu、Raney Co和其他负载型催化剂中的一种或多种，所述其他负载型催化剂中的活性金属选自Pd、Ru、Ir、Pt、Ni、Co、Cu、Ag和Au中的一种或多种，所述负载型催化剂中的载体选自Al2O3、ZnO、SiO2、ZrO2、活性碳、TiO2、MgO、CeO2和SnO2中的一种或多种；所述催化剂与2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二醇的质量比为0.05～4。6.根据权利要求5所述的2,2,4,4
‑
四甲基
‑
1,3
‑
环丁二胺的制备方法，其特征在于，所述负载型催化剂选自30％Ni
‑
Al2O3、25％Ni
‑
15％Cu
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Al2O3、20％Ni
‑
10％Co
‑
Al2O3...

【专利技术属性】
技术研发人员：成有为，徐伟斌，班衡，韩亚彤，王丽军，
申请(专利权)人：浙江大学衢州研究院，
类型：发明
国别省市：