一种酰胺脱水合成腈类化合物的方法技术

本发明专利技术涉及一种由酰胺在温和的条件下，不使用溶剂高选择性脱水合成腈类化合物的方法。所述的酰胺类化合物为包含结构的单酰胺或双酰胺，酰胺类化合物通过脱水方式形成腈类化合物。该方法特点是反应条件温和、产物腈类化合物选择性高，无焦油生成。无焦油生成。

A method of synthesizing nitrile compounds by dehydration of amide

【技术实现步骤摘要】
一种酰胺脱水合成腈类化合物的方法


[0001]本专利技术涉及一种酰胺脱水合成腈类化合物的方法，即酰胺与有机金属在温和的条件下，高选择性脱水合成腈类化合物。

技术介绍

[0002]腈类化合物是分子结构中含有氰基的一类化合物，如乙腈、己二腈、丙烯腈以及对苯二甲腈等在国民经济生活中发挥越来越大作用。如乙腈大量被用作维生素A、可的松、磺胺药物、甾醇等药品合成介质，也是性能优良的芳烃萃取溶剂；超净高纯乙腈溶剂是超大规模集成电路制造过程中的关键性材料。己二腈主要用于生产聚酰胺纤维的中间体已二胺，橡胶促进剂和防锈剂，己二腈还被用作洗涤添加剂，芳烃抽提的萃取剂等，国内市场缺口非常大。
[0003]目前，腈类化合物制备过程非常复杂，需要在高温、氢氰酸等有毒试剂条件下完成，环境压力非常大。专利CN103894203B报道采用A
‑
aB
‑
bC
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cCa
‑
dNi
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eMg
‑
fFe
‑
gBi
‑
hMo
‑
(13.6)O
‑
x；式中A选自Li、Na、K、Rb、Cs和Tl中的至少一种；B选自La、Ce、Pr、Nd中的至少一种，C选自Cr、W中的至少一种或其混合物，等温固定床反应器，丙烯、液氨、氧气发生氧化发生生成丙烯腈，同时副产少量乙腈；
[0004]CN100564353C报道采用1，3
‑
丁二烯、氢氰酸、催化剂、配体混合后依次在反应器中进行一次氢氰化，一次氢氰化后得到的物料经分离、异构得到3
‑
戊烯腈进行二次氢氰化生成己二腈。本专利技术能减少产品和原料的损耗及催化剂中毒的风险，是一种高效、环保、高收率、经济性较好的己二腈合成方法，适合于工业化生产。
[0005]CN103664696A报道了一种用于制备苯甲腈的方法，以甲苯、氨气和空气为原料，在反应温度为300～500℃，反应压力为0.01～0.1Mpa，原料与流化床催化剂接触反应生成苯甲腈，反应所使用的流化床催化剂以二氧化硅为载体，活性金属包括V、Sb、锂、钠、钾、铷、铯等；催化剂中载体二氧化硅的含量以重量百分比计为30～90％；催化剂的比表面积为12～45m2/g。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种环境友好的腈类化合物合成方法，生产过程中无氢氰酸生成，也不需要高温氧化条件去形成C≡N键。本专利技术采用易得酰胺类化合物，如乙酰胺、苯甲酰胺、己二酰胺等，反生脱水反应，高选择性生成乙腈、苯甲腈以及己二腈等腈类化合物，所用有机金属化合物为烷基、烷氧基类的铝、锆、锑、钛、镱、铅盐中的一种或几种，过程中无需额外添加溶剂。
[0007]一种酰胺类化合物反应合成腈类化合物的方法，采用可循环再生的羧酸、烷基、烷氧基类的铝、锆、锑、钛、镱、铅盐中的一种或几种反应，温和条件下高选择性制备腈类化合物；所用有机金属为烷基、烷氧基类的铝、锆、锑、钛、镱、铅盐中的一种或几种；所述烷基上为C1
‑
C18的烷基中的一种或一种以上。酰胺脱水反应是在管式反应器中进行，80～300℃之
间，反应压力在0.1
‑
1.0Mpa，反应时间在0.4
‑
10.0小时。脱水反应前，反应系统内先用氮气多次置换，防止釜内残留氧气在反应过程中影响产物腈类化合物的选择性。
[0008]本专利技术所用有机金属为烷基、烷氧基类的铝、锆、锑、钛、镱、铅盐中的一种或几种，其用量与原料酰胺的比为0.1
‑
1.5(mol)。有机金属上的烷基、烷氧基为C1
‑
C8结构，优选C2
‑
C6结构。优选有机金属化合物的用量比小于0.1时酰胺脱水反应作用不明显，有机金属化合物的用量比高时，酰胺转化率也高，但单程的成本会增加，因此，较佳的用量比为0.1
‑
1.0(mol)。反应结束后，反应液中的原料酰胺和产物腈类化合物可以通过精馏方案分离，剩余的未反应和反应后的有机金属化合物，通过处理可以重复循环使用，降低生产成本。
[0009]该方法特点是反应条件温和、产物腈类化合物选择性高，无焦油生成。
具体实施方式
[0010]下面通过实施例对本专利技术提供的方法进行详述，但不以任何形式限制本专利技术。
[0011]对照例1
[0012]在500mL的不锈钢反应釜中加入乙酰胺106g，硅铝分子筛10克，SiO2/Al2O3＝25(摩尔比)，磷酸2.5克，用氮气置换釜内空气，搅拌下，升温至320℃保待恒温恒压下反应6.0小时，反应完毕后冷却至30℃，取反应液用气相色谱仪分析产物中乙腈的量。得原料乙酰胺转化率为79.5％，产物中乙腈选择性为83.0％，且有约8g焦油生成。
[0013]对照例2
[0014]在500mL的不锈钢反应釜中加入己二酰胺210g，硫酸锆13g，硫酸4克，用氮气置换釜内空气，搅拌下，升温至280℃保待恒温恒压下反应4.0小时，反应完毕后冷却至30℃，取反应液用气相色谱仪分析产物己二腈的含量。得原料己二酰胺转化率为22.5％，产物中己二腈选择性为63.0％，且有约45g焦油生成。
[0015]对照例3
[0016]在500mL的不锈钢反应釜中加入丁酰胺87g，氯化铝13g，盐酸4克，用氮气置换釜内空气，搅拌下，升温至230℃保待恒温恒压下反应4.0小时，反应完毕后冷却至30℃，取反应液用气相色谱仪分析产物丁腈的含量。得原料丁酰胺转化率为12.5％，产物中丁腈选择性为51.0％，且有约26g焦油生成。
[0017]对照例4
[0018]在500mL的不锈钢反应釜中加入苯甲酰胺12g，锆酸铅34.6g，锆酸铝47克，用氮气置换釜内空气，搅拌下，升温至100℃保待恒温恒压下反应4.0小时，反应完毕后冷却至30℃，取反应液用气相色谱仪分析产物苯甲腈的含量。得原料苯甲酰胺转化率为7.5％，产物中苯甲腈选择性为32％，且有约4g焦油生成。
[0019]实施例1
[0020]在500mL的不锈钢反应釜中加入乙酰胺106g，乙醇铝29.1g，乙酸锆58g，乙基铅58g，用氮气置换釜内空气，搅拌下，升温至120℃保待恒温在0.3MPa压力下反应6.0小时，反应完毕后冷却至30℃，取反应液用气相色谱仪分析产物中乙腈的量。得原料乙酰胺转化率为60.5％，产物中乙腈选择性为100％。(酰胺：有机金属＝1：0.1)，无焦油生成。
[0021]实施例2
[0022]在500mL的不锈钢反应釜中加入苯甲酰胺158g，正丁醇铝32.1g，乙酸锆42.6g，乙
基铅42.2g，用氮气置换釜内空气，搅拌下，升温至150℃保持恒温在0.5MPa压力下反应6.0小时，反应完毕后冷却至30℃，取反应液用气相色谱仪分析产物中苯甲腈的量。测得原料苯甲酰胺转化率为52％，产物中苯甲腈选择性为100％。(酰胺：有机金属＝1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酰胺脱水合成腈类化合物的方法，其特征在于：采用有机金属与酰胺反应，制备腈类化合物，所述有机金属为铝、锆、锑、钛、镱、铅中的一种或二种以上的有机化合物中的一种或二种以上，反应温度在80～300℃之间，反应压力在0.1
‑
1.0Mpa。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：有机金属的用量与原料酰胺的用量摩尔比为0.1
‑
1.5；优选为0.1
‑
1.3，更优选0.8
‑
1.2。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：反应时间在0.4
‑
10.0小时，优选为4
‑
10小时，更优选5
‑
8小时。4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酰胺类化合物为包含结构的酰基基团的单酰胺或双酰胺中的一种或二种以上，酰基基团可以与C1‑
C
16
直链烃、或C6‑
C
20
的芳香相连；优选为C2‑
C
17
的脂肪酰胺、C7‑
C
21
芳...

【专利技术属性】
技术研发人员：张威，王新红，
申请(专利权)人：河南新邦化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：