脂肪族羧酸酰胺的制造方法技术

本发明专利技术涉及脂肪族羧酸酰胺的制造方法，包括以下步骤：在包括作为主要组分的氧化钛并包括选自属于长式元素周期表的４、５和１４族的元素（除钛以外）的至少一种元素的氧化物或多种氧化物的固体酸催化剂的存在下，使脂肪族羧酸或其含有具有１－４个碳原子的烷基的烷基酯与含有具有１－４个碳原子的烷基或多种烷基的单烷基胺或二烷基胺反应，上述催化剂的平均粒径为２μｍ或更大。根据本发明专利技术的脂肪族羧酸酰胺的制造方法具有很高的脂肪族羧酸或其烷基酯与单烷基胺或二烷基胺的反应效率，并且在分离催化剂时显示出优异的过滤效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，更具体地，涉及通过使脂肪族羧酸或其 衍生物与烷基胺反应制造脂肪族羧酸酰胺的方法。
技术介绍
通常，使用各种各样的催化剂从脂肪族羧酸或其烷基酯制造脂肪族羧酸酰胺。例如，JPA-47-168公开了在环境压力下使用IVb族或Vb族金属的化合物，优选钛、 锆或钽的络合物作为催化剂的酰胺化作用。JPA-60-36450公开了 IVa族、IVb族或Va族元 素的氢氧化物，优选钛、锆或锡的氢氧化物的应用。此外，JPA-2001-270855公开了在颗粒 二氧化钛的存在下使有机羧酸与氨或单烷基胺或二烷基胺反应的方法。
技术实现思路
本专利技术涉及(1) 一种，包括以下步骤在含有作为主要组分的氧 化钛并含有选自属于长式元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的至少一种元素 的氧化物的固体酸催化剂的存在下，使脂肪族羧酸或其含有具有1-4个碳原子的烷基的烷 基酯与含有具有1-4个碳原子的烷基的单烷基胺或二烷基胺反应，上述催化剂的平均粒径 为2μπι或更大；以及(2) 一种固体酸催化剂催化剂，用于脂肪族羧酸或其含有具有1-4个碳原子的烷 基的烷基酯与含有具有1-4个碳原子的烷基的单烷基胺或二烷基胺的反应，含有作为主要 组分的氧化钛并含有选自属于长式元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的至少 一种元素的氧化物，该催化剂的平均粒径为2 μ m或更大。具体实施例方式在上述专利文件所述的方法中使用的催化剂的活性仍不足以提供令人满意的反 应效率。而且，为了分离使用过的催化剂等目的，反应之后，当上述专利文件中所述的催化 剂被过滤时，过滤需要高压条件和较长的加工时间，并且由于催化剂的过滤性差而不能有 效地进行。本专利技术目的在于提供一种，该方法对于脂肪族羧酸或 其烷基酯与单烷基胺或二烷基胺的反应具有很高的反应效率，并且在催化剂分离方面也显 示出优异的过滤效率。根据本专利技术的包括以下步骤在含有作为主要组分的氧化钛并含有选自属于长式元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的至少一种元 素的氧化物、并且平均粒径为2 μ m或更大的固体酸催化剂的存在下，使脂肪族羧酸或其含 有具有1-4个碳原子的烷基的烷基酯与含有具有1-4个碳原子的烷基的单烷基胺或二烷基 胺反应。[固体酸催化剂]本专利技术中使用的固体酸催化剂含有作为主要组分的氧化钛，并含有选自属于长式元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的至少一种元素的氧化物。本专利技术中使用的固体酸催化剂含有氧化钛作为主要组分。从催化活性良好的角度 考虑，催化剂中氧化钛的含量以金属钛计优选为30质量％或更高，更优选42质量％或更 高，并更加优选48质量％或更高。催化剂中氧化钛含量的上限不受特别限制，以金属钛计， 优选为60质量％，更优选59. 5质量％，并更加优选59质量％。除氧化钛以外，本专利技术中使用的固体酸催化剂还含有选自属于长式元素周期表的 4、5和14族的元素(除钛以外)的至少一种元素的氧化物。这些氧化物可以单独使用，或 者是任意两种或更多种组合使用。从催化剂的催化活性和过滤性良好的角度考虑，属于元 素周期表的4、5和14族的元素优选为选自锆、铌、硅和锗的至少一种元素。在固体酸催化剂中，从催化剂的催化活性和过滤性良好的角度考虑，选自属于元 素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的至少一种元素的氧化物相对于氧化钛的比 例优选地调整为选自属于元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的至少一种元素 相对于钛的质量比为0. 005-0. 8。该质量比更优选为0. 01-0. 7，并且更加优选为0. 02-0. 6。在本专利技术中，从催化剂的催化活性和过滤性良好的角度考虑，固体酸催化剂的平 均粒径为2μπι或更大。如本文所用，术语“平均粒径”是指基于体积的中值直径。从催化 剂的过滤性良好并易于处理(防止粉末分散)的角度考虑，平均粒径优选为3μπι或更大， 更优选5 μ m或更大。固体酸催化剂的平均粒径的上限不受特别限制，从催化剂在反应溶液 中的分散性良好的角度考虑，通常为大约20 μ m。从固体酸催化剂的过滤性良好的角度考虑，固体酸催化剂还含有相对于全部颗粒 为30体积％或更少、更优选20体积％或更少、再更优选15体积％或更少的直径为1 μ m或 更小的颗粒。在本专利技术中，固体酸催化剂的粒径和粒径分布可以使用激光衍射型粒径分布测量 装置来测量。测量方法在下文更具体地说明。在本专利技术中，固体酸催化剂的比表面积不受特别限制，从催化活性良好的角度考 虑，优选为50m2/g或更大，更优选100m2/g或更大，再更优选150m2/g或更大。比表面积可 以通过常规的BET法测量。在本专利技术中，对氧化物的形式等没有具体的限制，可以使用任意的固体酸催化剂， 只要其含有作为主要组分的氧化钛并含有选自属于长式元素周期表的4、5和14族的元素 (除钛以外)的至少一种元素的氧化物。因此，催化剂可以是由氧化钛和属于元素周期表的 4、5和14族的元素(除钛以外)的氧化物组成的复合氧化物的形式。另外可选地，钛可以 作为氧化钛负载在含有属于元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的氧化物或多 种氧化物的载体上。在该情况下，在载体上负载钛的方法不受特别限制，可以适当地选择任 何常规已知的方法，例如，浸渍、沉淀、离子交换、共沉淀和捏合(kneading)。固体酸催化剂的制造方法不受特别限制，例如，可以通过以下(a)和(b)中所述的 方式进行。(a)制备含有钛和属于元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的硝酸盐、 硫酸盐、碳酸盐、商化物、醇盐或氨络合物，优选硝酸盐、硫酸盐、氯化物或醇盐的水溶液。将这些金属组分同时水解，获得沉淀物。沉淀物通过过滤、离心等进行固-液分离。获得的固 相用离子交换水洗涤并干燥。之后，如果需要，将固体在优选100-600°C、更优选100-400°C 的温度下进行煅烧处理，用以去除起始金属盐的残余抗衡离子，或用以稳定催化活性。(b)在其中悬浮有属于元素周期表的4、5和14族的元素(除钛以外)的氧化物 的液体中，将上文例举的钛盐水解，获得沉淀物。沉淀物通过过滤、离心等进行固-液分离。 获得的固相用离子交换水洗涤并干燥。之后，如果需要，将固体在优选100-600°C、更优选 100-400°C的温度下进行煅烧处理，用以去除起始金属盐的残余抗衡离子，或用以稳定催化 活性。[脂肪族羧酸酰胺的制造]作为在本专利技术中使用的脂肪族羧酸，从获得的脂肪族羧酸酰胺的有效性的角度考 虑，可以是含有具有优选6-24个碳原子、更优选6-22个碳原子、再更优选8-22个碳原子的 直链或支链烃链的脂肪族羧酸。而且，更加优选为含有具有上述碳原子数的支链或支链烷 基链或烯基链的脂肪族羧酸。这些脂肪族羧酸可以是饱和的或不饱和的，可以单独使用或 者是任意两种或更多种组合使用。在脂肪族羧酸的烷基酯(其中烷基的碳原子数为1-4) 中，具有1-4个碳原子的烷基的具体例子包括甲基、乙基、丙基和异丙基。特别优选甲基。脂肪族羧酸的具体例子包括脂肪族单羧酸，例如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻 酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山嵛酸、二甲基辛酸、丁基庚基壬酸、己烯酸、辛烯酸、癸烯酸、 十二碳烯酸、十四碳烯酸、十六碳烯酸、十八碳烯酸、二十碳烯酸、二十本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脂肪族羧酸酰胺的制造方法，包括以下步骤：在包括作为主要组分的氧化钛并包括选自属于长式元素周期表的４、５和１４族的除钛以外的元素的至少一种元素的氧化物的固体酸催化剂的存在下，使脂肪族羧酸或其含有具有１－４个碳原子的烷基的烷基酯与含有具有１－４个碳原子的烷基的单烷基胺或二烷基胺反应，所述催化剂的平均粒径为２μｍ或更大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-12 2007-293466一种脂肪族羧酸酰胺的制造方法，包括以下步骤在包括作为主要组分的氧化钛并包括选自属于长式元素周期表的4、5和14族的除钛以外的元素的至少一种元素的氧化物的固体酸催化剂的存在下，使脂肪族羧酸或其含有具有1-4个碳原子的烷基的烷基酯与含有具有1-4个碳原子的烷基的单烷基胺或二烷基胺反应，所述催化剂的平均粒径为2μm或更大。2.根据权利要求1所述的脂肪族羧酸酰胺的制造方法，其中选自属于长式元素周期表 的4、5和14族的除钛以外的元素的至少一种元素是选自锆、铌、硅和锗的至少一种元素。3.根据权利要求1或2所述的脂肪族羧酸酰胺的制造方法，其中选自属于长式元素 周期表的4、5和14族的除钛以外的元素的至少一种元素相对于钛的比例，以质量比计为 0. 005-0. 8。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：寺坂道夫，福岛哲朗，
申请(专利权)人：花王株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]