氨基腈的生产制造技术

提供一种由二腈选择性氢化为氨基腈的方法。该方法包括二腈与含氢流体在包含醇或液氨的溶剂、至少１种金属催化剂以及含羰基添加剂如有机酰胺、有机酯、羧酸盐或脲的存在下进行接触。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于生产氨基腈的选择性氢化方法。
技术介绍
氨基腈是具有广泛工业用途的重要化学品。例如，氨基腈可用作生产高分子量聚酰胺的单体。具体地说，6-氨基己腈可用来生产尼龙6。氨基腈可通过二腈的催化氢化来制备。然而，采用本领域技术人员已知的方法，转化为要求氨基腈的收率和选择性通常均不如本领域技术人员所要求的那样高。另外，完全氢化产物-二胺的数量通常也超出本领域技术人员的期望。倘若有一种方便的方法，它能以低用量二腈原料高收率地获得氨基腈，其中全氢化产物(二胺)和其他副产物将对氨基腈的工业生产具有重大意义。因此，目前对研发一种能将二腈选择性氢化为氨基腈的方法的需求正日益增长。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种由二腈制备氨基腈产物的方法。本专利技术的一个优点在于，能够以高收率生产氨基腈并具有对氨基腈的高选择性。本专利技术的其他目的和优点在研读了下文有关本专利技术的较详披露之后将变得更加清楚。本专利技术提供一种二腈选择性或部分氢化生产氨基腈的方法。该方法包括二腈与含氢流体在下列物质存在下进行接触(a)包含液氨或醇或者二者的溶剂；(b)氢化催化剂；以及任选地，(c)一种包含含有羰基基团的有机化合物的添加剂。专利技术详述按照本专利技术，通式NCRCN的二腈与含氢流体在溶剂、氢化催化剂以及任选地，一种包括含羰基基团有机化合物的添加剂存在下进行接触，其中该含羰基有机化合物选自有机酰胺、有机酯、羧酸盐以及上述的2种或更多种的组合，其中R是亚烃基基团，选自亚烷基基团、亚芳基基团、亚链烯基基团、亚烷芳基基团、亚芳烷基基团以及上述的2种或更多种的组合。目前优选的R是亚烷基基团。每个亚烃基基团可包含约2～约25，优选约2～约15，最优选2～10个碳原子／每个基团。换句话说，合适的二腈可包含约4～约27，优选约4～约17，最优选约4～约12个碳原子／每个二腈分子。合适的二腈的例子包括但不限于，己二腈、甲基戊二腈，α，ω-丙二腈、α，ω-丁二腈、α，ω-戊二腈、α，ω-庚二腈、α，ω-壬二腈、α，ω-十二烷二腈、α，ω-十五烷二腈、α，ω-二十碳烷二腈、α，ω-二十四烷二腈、3-甲基己二腈、2-甲基-4-亚甲基辛二腈以及上述的2种或更多种的组合。目前优选的二腈是己二腈，因为其选择性氢化产物6-氨基己腈是用于聚合领域的熟知单体。任何含氢流体均可用于本专利技术，只要流体中有足够的氢供给二腈选择性氢化为氨基腈之需。术语“流体”指的是液体、气体或者二者。流体中的氢含量可介于1～100％，优选约50～约100％，最优选90～100％(体积)。目前优选的含氢流体是纯氢气。氢(含氢流体中的)对二腈的摩尔比并不严格要求，只要有足够氢来生成要求的氨基腈。氢气一般以过量使用。氢气压力一般介于约50～约2000psi(0．345～13．79MPa)，优选约200～约1000psi(1．42～6．89MPa)。任何包含液氨或醇的溶剂均可用于本专利技术。溶剂中液氨的浓度，按总溶剂计，可介于约20～约100％，优选约50～约100％，最优选约80％～约100％。纯液氨是目前优选的。然而，若溶剂中还存在醇，则氨的浓度可根据将在下面公开的醇用量进行调节。氨对二腈的摩尔比一般介于约1∶1～约30∶1，优选约2∶1～约20∶1。任何有利于二腈选择性氢化为氨基腈的醇均可用于本专利技术。目前优选的醇具有1～约10，优选1～约4个碳原子每个分子。适用醇的例子包括但不限于，甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇以及上述的2种或更多种的组合。目前最优选的醇是甲醇。醇在溶剂中的存在量通常介于约20～约100％，优选约30～约99wt％的浓度。该醇溶剂还可包含基本上溶于溶剂的碱。术语“基本上”是指“多于微量”。目前优选的碱是无机碱。无机碱的例子包括但不限于，碱金属氧化物、碱土金属氧化物、碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物，部分中和的酸，其中该酸的一个或多个质子被铵离子、碱金属离子、碱土金属离子或者它们之中2种或更多种的组合所取代。适用碱的例子包括但不限于，氢氧化锂、氢氧化钠、氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钾或者它们中2种或更多种的组合。目前最优选的碱是氨、氢氧化锂以及氢氧化钠，因为它们易得并且价格低廉。碱可以任何数量存在于溶剂中，只要该数量能促进二腈选择性氢化为氨基腈。一般而言，碱在溶剂中存在的量，以二腈总重量为基准，可介于约1～约10wt％。本方法中的催化剂是氢化催化剂。目前优选的催化剂选自铁、钴、镍、铑、氧化镁载体上的镍-铁，以及它们之中2种或更多种的组合。该催化剂还可包含一种或多种促进剂，例如铬、钼及钨。催化剂还可呈合金形式，例如阮内镍，单个金属形式，或者呈2种或更多种金属的固态溶液形式。催化剂金属还可加载在无机载体上，例如在氧化铝、氧化镁及其组合上。金属可通过本领域技术人员已知的任何方式加载到无机载体上，例如浸渍、共沉淀、离子交换及其2种或更多种的组合。目前优选的无机载体是氧化镁。任何可改进选择性的添加剂均可用于本专利技术中。术语“改进”是指与不采用本专利技术添加剂时的选择性相比，在转化率大于约70％，优选转化率大于约80％条件下可改善生成氨基腈产物的选择性。目前优选的添加剂是含羰基的有机化合物添加剂，选自有机酰胺、有机酯、羧酸盐、脲及其2种或更多种的组合。合适的含羰基有机化合物的例子包括但不限于，甲酰胺、乙酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基十二烷酰胺、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸钠、甲酸铵、脲及其2种或更多种的组合。接触期间，添加剂可以任何能改善二腈转化为其对应氨基腈的选择性氢化的数量存在。一般而言，添加剂对催化剂的重量比可介于约0．001∶1～约0．5∶1，优选约0．001∶1～约0．1∶1。催化剂金属可以任何物理形状或形式存在。它可呈可流态化的形式、挤出物、片剂、小球等形式或者它们中2种或更多种的组合。该催化剂可呈海绵状金属形式，例如阮内镍和阮内钴。催化剂对二腈的摩尔比可以是任何比例，只要该比例能催化二腈的选择性氢化。该重量比一般可介于约0．0001∶1～约1∶1，优选约0．001∶1～约0．5∶1。该方法可按间歇或连续方式实施。如果催化剂金属加载在无机载体上，或者是合金或固态溶液的一部分，则该催化剂金属的含量，以催化剂金属与无机载体总重量为基准可介于约0．1～约60，优选约1-约50，最优选约2～约50wt％。上面所公开的催化剂及添加剂可分别引入到与二腈的接触状态中。然而，目前优选的是，催化剂，不论它处于其金属形式抑或在合金或固态溶液中或者在无机载体上，均优选以在溶剂中的形式与上面所公开的添加剂进行接触。该溶剂可以是醇、醚、酯、氨或其2种或更多种的组合。还优选的是，催化剂与添加剂的接触又是在含氢流体中进行的。含氢流体可与上面所公开的相同。催化剂与添加剂的接触生成预处理的催化剂。预处理的催化剂可用上面所公开的溶剂进行洗涤，优选在绝氧条件下，结果生成一种添加剂-预处理的催化剂。催化剂与添加剂的接触可在任何能有效地生成添加剂-处理(的)催化剂的条件下进行，且该催化剂应可改善二腈选择性氢化或者对氨基腈的选择性。大致地说，生产添加剂-处理的催化剂的整个过程包括催化剂与上面所公开的添加剂在约20℃～约150℃，优选约30℃～约1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括二腈与含氢流体在催化剂和溶剂存在下进行接触的方法，其中所述催化剂是选自镍、钴、铁以及它们中２种或更多种的组合的金属；所述催化剂加载在选自氧化铝、氧化镁及其组合的无机载体上；所述溶剂包含液氨或醇。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AS伊翁金，SB兹梅基，MJ哈珀，TA科克，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]