吡嗪类化合物的制造方法技术

技术编号:3762824 阅读:129 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
吡嗪类化合物的制造方法.以二醇类和二胺类化合物为原料,在催化剂的作用下,气相催化合成吡嗪类化合物.由于采用了在氧化锌中添加镁、铈、铝、锰、铜、铁、钙、硅、铬等一种或多种其它金属元素的新型吡嗪类合成催化剂,不仅使产品收率提高了10%以上,而且使最佳操作温度降低了100℃左右.产品成本减少、能耗降低.(*该技术在2005年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关以二醇类和二胺类化合物为原料,在催化剂存在下,进行气相催化反应,制造吡嗪类化合物的方法。吡嗪类化合物是一种食品香料,也是合成医药、农药等重要的中间体。以往,主要是用哌嗪类化合物气相脱氢的方法来制备(见美国专利2400398号),然而由于该法原料价贵,不太经济。近年来,有以二醇类和二胺类化合物为原料,用氧化锌为主体作为催化剂,气相催化合成吡嗪类化合物的方法(见特许公报55-50024),但因收率较低(64-70%)。操作温度高(最佳操作温度450~500℃),能耗大,故不经济。本专利技术的目的在于解决现有气相催化合成吡嗪类化合物方法中所存在的问题。本专利技术研制了新型吡嗪类化合物合成催化剂,建立了相应的气相催化合成法。新型吡嗪类化合物合成催化剂,是以氧化锌为主体,加入镁、铈、铝、锰、铜、铁、钙、硅、铬等其中一种或多种其它金属元素,后者可以氧化物、盐或金属状态存在。单独用氧化锌也能得到较高的收率,但加入上述元素时,收率更高。镁、铈、铝、锰、铜、铁、钙、硅、铬等其中一种或多种其它金属在催化剂中的含量无特别限制,一般在0.1~25%较合适,最好在1~15%。该催化剂可以用混捏法,或浸渍法制备。如预先做成氧化锌催化剂,再将所需量金属浸渍上去,或将其用混捏法混入氧化锌中,再干燥、焙烧而成。本专利技术使用的原料,二醇类通式是 ,二胺类化合物通式是 ,(式中R1~R6为氢原子或烃基),如二醇类可以是乙二醇,1,2-丙二醇,2,3-丁二醇,1,2-丁二醇,1,2-环己二醇,1,2-戊二醇,2,3-戊二醇,1,2-环戊二醇,苯乙二醇,3,4-己二醇等。二胺类,可以是乙二胺,1,2-丙二胺,1,2-丁二胺,2,3-丁二胺,1,2-环己二胺等。原料不同,得到的吡嗪类化合物也不同。如用乙二胺和乙二醇时,制得吡嗪;用1,2-丙二醇和乙二胺时,制得2-甲基吡嗪;用2,3-丁二醇和1,2-丙二胺时,制得2,3,5-三甲基吡嗪等。本专利技术中使用的溶剂及稀释用的惰性气体,必须在反应条件下是稳定的。如可作为溶剂的有苯,或甲苯,或水,或环己烷等。可作为稀释气的有氮,或氨,或氩,或氦,或氢,或低级烃等。原料二醇和二胺的比例,无论哪一种多些都可以,但由于过量时,付产物较多,最好等克分子混合。加入溶剂的量,为原料液的40~60%。催化剂适宜的反应温度为320~500℃,最佳温度为360~400℃。反应时,原料混合液的空速,随使用催化剂的粒度不同而异,可以在较宽的范围内变化当催化剂粒度为10~20目时,液空速为0.5~3.0hr-1,最好是1~2.5hr-1。改变空速,也可用φ4×5~10mm原粒度催化剂。本专利技术的优点是由于合成方法中采用了新型催化剂,使得吡嗪类化合物的收率提高了10%以上,最佳操作温度降低了100℃左右,产品成本减少,能耗降低。实例1.用浸渍法或混捏法制成的,以氧化锌为主体,加入少量铜、铝、钙、硅等金属的催化剂60ml,粒度10~20目,装入内径为φ25mm的不锈钢反应器中。催化剂层温度保持在360~380℃,1,2-丙二醇和乙二胺的等克分子溶液用水稀释制成40%(V/V)的水溶液。将该原料液,以1.3ml/min的速度通入催化剂层,反应30分钟后收集反应液,用气相色谱进行分析。溶液含2-甲基吡嗪24.7%,2-甲基吡嗪收率为79.4%。2.以2,3-丁二醇和乙二胺为原料,两者比例和加水量同实例1。用实例1相同的装置与条件制备2,3-二甲基吡嗪。反应30分钟后收集反应液,用气相色谱进行分析。溶液含2,3-二甲基吡嗪26.1%,2,3-二甲基吡嗪的收率为81.3%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以二胺类和二醇类化合物(通式为:***和***,式中R↓[1]-R↓[8]为氢原子或烃基)为原料,通过以氧化锌为主体的催化剂,气相催化合成吡嗪类化合物的方法,其特征在于,主体催化剂氧化锌中加入了镁、铈、铝、锰、铜、铁、钙、硅、铬等一种其它金属元素。

【技术特征摘要】
1.一种以二胺类和二醇类化合物(通式为,式中R1~R8为氢原子或烃基)为原料,通过以氧化锌为主体的催化剂,气相催化合成吡嗪类化合物的方法,其特征在于,主体催化剂氧化锌中加入了镁、铈、铝、锰、铜、铁、钙、硅、铬等一种或多种其它金属元素。2.按权利要求1所述的制造方法,其特征在于,该法所用的催化剂中,镁、铈、铝、锰、铜、铁、钙、硅、铬等的含量,一般在0.1~25%,最好是1~15%。3...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯续刘蓓华高定基吕建德
申请(专利权)人:化学工业部化肥工业研究所
类型:发明
国别省市:61[中国|陕西]

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