生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法
2023-08-03 18:54:46
生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法
【專利摘要】本發明涉及生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其包括在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應。根據本發明，通過丙酮、2-氨基乙醇和氫氣的氣相催化反應，可以在工業上大量且高效率地獲得2-(異丙基氨基)乙醇。2-(異丙基氨基)乙醇是可用作藥品、農業化學品等的原料的化合物。
【專利說明】
生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，2_(異丙基氨基)乙醇是可用作藥品、農業化學品等的原料的化合物。
【背景技術】
[0002]生產2-(異丙基氨基)乙醇的已知方法如下:
[0003](I)包括在乙醇中、在氧化鉬催化劑的存在下、在I至2個大氣壓下使丙酮與2-氨基乙醇和氫氣反應以生產2_(異丙基氨基)乙醇的方法(非專利文獻I);以及
[0004](2)包括在甲醇中、在鈀-碳催化劑的存在下、在4.5MPa下使丙酮與2_氨基乙醇和氫氣的混和物反應以生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法(專利文獻I)。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007][PTLI]JP 2009-173553A
[0008]非專利文獻
[0009][NPLI]Organic Syntheses, 1946, Vol.26,p.38
[0010]發明概述
[0011]技術問題
[0012]如上所述，已報導了包括在醇溶劑中、在氧化鉬催化劑或鈀-碳催化劑的存在下、在加壓下使丙酮與2-氨基乙醇和氫氣反應以生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法。然而，還報導了包括在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應以生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法。因此，期望開發出通過氣相催化反應在工業上高效率地生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法。
[0013]問題的解決方案
[0014]本發明的發明人鑑於這樣的情況進行了深入研究。結果，本發明人已經發現，通過在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應而高效率地獲得了 2-(異丙基氨基)乙醇。因此，本發明人已完成了本發明。
[0015]即，本發明涉及生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其包括在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應。
[0016]發明的有益效果
[0017]根據本發明的一個實施方案，2_(異丙基氨基)乙醇可以通過氣相催化反應而大量且高效率地獲得。因此，本發明的方法在工業上可用作生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法。
【具體實施方式】
[0018]在下文中對本發明進行詳細地描述。
[0019]根據本發明的一個實施方案，提供了生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其包括在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應。
[0020]本發明中的反應溫度通常為80°C至250°C，優選為100°C至150°C，更優選為125°C至135°C。在常壓或加壓下進行該反應。該反應的方式沒有特別的限制。該反應在固定床、流化床或移動床中進行，並且可以採用間歇方式或連續方式中的任何一種。
[0021]相對於Imol的2-氨基乙醇，待使用的丙酮的量通常為0.5mol或更多，優選為2mo I 至 6mo I。
[0022]所購買的2-氨基乙醇可以原樣用於反應，或者可以使用2-氨基乙醇的水溶液或有機溶劑溶液。當使用水溶液或有機溶劑溶液時，其濃度沒有特別的限制，並且可以根據反應的規模來適當地確定。
[0023]可以使用已知的催化劑作為含貴金屬的催化劑，並且含貴金屬的催化劑優選是含有鈀、鉬和釕中的一種或多種的催化劑，更優選為含有鈀和鉬中的一種或多種的催化劑。
[0024]含貴金屬的催化劑可以含有除上述貴金屬以外的元素作為除貴金屬以外的第二組份。該元素的實例包括錸、締、秘、鋪、鎵、銦、硫、磷、硒和鍺。
[0025]含貴金屬的催化劑可以通過負載在載體上來使用。該載體可以為通常用作催化劑載體的任何載體。該載體的具體實例包括氧化鋁、二氧化矽、二氧化矽-氧化鋁、碳化矽、氧化鋯、氧化鎂、氧化鈰、氧化鈦和各種沸石。其中，氧化鋁或二氧化矽是優選的，並且氧化鋁是特別優選的。該載體具有通常40m2/g至500m2/g，優選100m2/g至350m2/g的表面積。待負載的貴金屬的量沒有特別的限制，但相對於載體，通常為0.5wt%至5wt%，優選為0.5wt%至2wt %,更優選為0.5wt %至Iwt %。
[0026]含貴金屬的催化劑的具體實例包括鉬-氧化鋁催化劑、鉬-碳催化劑、鉬-炭黑催化劑、鈀-氧化鋁催化劑、鈀-碳催化劑、鈀-炭黑催化劑、釕-氧化鋁催化劑、釕-碳催化劑和釕-炭黑催化劑。該催化劑的優選具體實例包括鈀-氧化鋁催化劑和鉬-氧化鋁催化劑。
[0027]製備含貴金屬的催化劑的方法沒有特別的限制。製備含貴金屬的催化劑的方法的實例包括混煉法、浸潰法和共沉澱法。含貴金屬的催化劑的形狀是，例如，通過擠出或通過壓片成任意形狀而製備的形狀。另外，成型的含貴金屬的催化劑可以在任意氣體如氮氣的氣氛下、於150°C至500°C下燒制後使用。
[0028]含貴金屬的催化劑優選在進行還原處理後用於反應。待用於還原處理的還原劑沒有特別的限定，但優選為氫氣。還原含貴金屬的催化劑的方法沒有特別的限定，但優選是在氫氣流下的熱處理。在還原處理中的氫氣的流動速率通常為SV = 100/hr至500/hr，優選為SV = 200/hr至400/hr。氫氣可以用惰性氣體稀釋,例如氮氣或氬氣。進行用氫氣還原的溫度通常為50°C至400°C，優選為100°C至150°C，更優選為125°C至135°C。
[0029]在反應時，優選在使2-氨基乙醇和丙酮流動的同時使氫氣流動，因為在這種情況下，2-(異丙基氨基)乙醇的產率得以提高。在該情況下待使用的氫氣的量，相對於Imol的2-氨基乙醇，通常為Imol至20mol,優選為5mol至12mol。
[0030]2-氨基乙醇和丙酮通常在被引入反應器之前混合。在反應器中，對於液體時空速(LHSV),混合物的空速通常為0.01 (g/cc-催化劑.hr)至2 (g/cc-催化劑.hr),優選為0.1 (g/CC-催化劑.hr)至 I (g/CC-催化劑.hr)。
[0031]該反應是在稀釋劑存在或不存在的情況下進行的。只要稀釋劑對於反應呈惰性，則可以沒有任何特別限制地使用任何稀釋劑。可以使用的稀釋劑的具體實例包括:惰性氣體，如氮氣或氬氣；脂族烴，如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷或十一烷；以及滷代脂族烴，如二氯甲烷或1，2-二氯乙烷。可以單獨使用所述稀釋劑中的一種，或者可以以混合物形式使用其中的兩種或更多種。
[0032]通過反應生成的2-(異丙基氨基)乙醇可以通過一般方法收集，如在反應完成後冷卻所獲得的經反應的氣體或者將經反應的氣體吸收入水或溶劑中。所收集的2-(異丙基氨基)乙醇可以通過一般純化方法，例如蒸餾來分離/純化。
[0033]實施例
[0034]接下來，通過實施例對本發明進行具體地描述。然而，本發明不以任何方式限於以下實施例。應當注意的是，實施例中的氣相色譜分析是在以下條件下進行的。
[0035]氣相色譜分析的條件
[0036]氣相色譜儀:島津(Shimadzu)公司製造的GC-2010
[0037]柱:由J&W Scientific Incorporated 製造的，HP-1, 50m,
[0038]內直徑:0.32mm,薄膜厚度:1.05 μ m
[0039]溫度:5(TC—(10°C /min) — 250°C
[0040]此外，根據以下定義來計算轉化率和產率。
[0041]轉化率(％)=經反應的2-氨基乙醇(mol)/向反應供給的2-氨基乙醇(moI) X 100
[0042]產率(％)=生成的2_(異丙基氨基)乙醇(mol)/向反應供給的2-氨基乙醇(mol) X 100
[0043]實施例1
[0044]具有20mm內徑的反應管填充有520mL的Iwt %的鈀-氧化鋁顆粒(由N.E.CHEMCATCorporat1n製造,圓柱形狀,測量得到的直徑為3.2mm,高度為3mm)作為催化劑,並且在催化劑之上和之下填充有各自為10crn長的金剛砂。將反應管加熱至128°C至132°C的溫度，並且使11/min的氫氣和11/min的氮氣的混合物從上部流過I小時，以進行該催化劑的預處理。在完成催化劑的預處理後，使2-氨基乙醇、丙酮和氫氣的混合物(混合摩爾比:2_氨基乙醇:丙酮:氫氣=I:4:9)以LHSV = 0.5g/cc-催化劑.hr (2-氨基乙醇和丙酮的混合物)從上部流經反應管，以在128°C至132°C下進行反應。從反應管排出的經反應的氣體被吸收到冷卻水中，然後通過氣相色譜法對吸收液體進行分析。在反應開始後的95小時至99小時，2-氨基乙醇的平均轉化率為100%，並且2-(異丙基氨基)乙醇的平均產率(基於2-氨基乙醇)為96.0%。
[0045]實施例2
[0046]以與實施例1相同的方式進行反應，不同之處在於:將0.5wt%鉬-氧化鋁顆粒(由N.E.CHEMCAT Corporat1n製造，圓柱形狀，測量得到的直徑為3.2mm,高度為3mm)用作催化劑；摩爾比設定為2-氨基乙醇:丙酮:氫氣=I:3:9 ;LHSV設定為0.58g/cc-催化劑(2-氨基乙醇和丙酮的混合物)。在反應開始後的77小時至93小時，2-氨基乙醇的平均轉化率為100 %，2-(異丙基氨基)乙醇的平均產率(基於2-氨基乙醇)為95.7 %。
[0047]比較實施例1
[0048]以與實施例1相同的方式進行反應，不同之處在於:將氧化銅/氧化鋅Actisorb (商標)301 (由Siid-Chemie製造,具有1.5mm直徑的擠出產品)用作催化劑。結果，2-(異丙基氨基)乙醇的產率為5%或更低。
[0049]比較實施例2
[0050]以與實施例1相同的方式進行反應，不同之處在於:將Y-氧化招(由SumitomoChemical Company, Limited製造,具有2至4mm直徑的球形形狀)用作催化劑。結果,2_(異丙基氨基)乙醇的產率為5%或更低。
[0051]比較實施例3
[0052]以與實施例1相同的方式進行反應，不同之處在於:將穩定的鎳(由JGCCatalysts and Chemicals Ltd.製造，圓柱形狀，測量得到的直徑為2.8mm,高度為2.8mm)用作催化劑。結果，2-(異丙基氨基)乙醇的產率為5%或更低。
[0053]工業實用性
[0054]根據本發明的一個實施方案，通過在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應，可以大量且高效率地獲得2-(異丙基氨基)乙醇。
【權利要求】
1.生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其包括在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應。
2.根據權利要求1所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述含貴金屬的催化劑包括含有選自鈀、鉬和釕中的至少一種貴金屬的催化劑。
3.根據權利要求1所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述含貴金屬的催化劑包括在使用前進行過還原處理的含貴金屬的催化劑。
4.根據權利要求1所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述含貴金屬的催化劑包括在使用前進行過氫氣還原處理的含貴金屬的催化劑。
5.根據權利要求1所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述含貴金屬的催化劑包括在使用前在100°c至150°c下進行過氫氣還原處理的含貴金屬的催化劑。
6.根據權利要求1所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述含貴金屬的催化劑包括負載在載體上的含貴金屬的催化劑。
7.根據權利要求6所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述載體包括選自氧化鋁、二氧化矽和二氧化矽-氧化鋁中的至少一種載體。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其中所述氣相催化反應在100°C至150°C下進行。
9.生產2-(異丙基氨基)乙醇的方法，其包括將通過在含貴金屬的催化劑的存在下使丙酮、2-氨基乙醇和氫氣進行氣相催化反應所獲得的經反應的氣體吸收到水中。
【文檔編號】C07C215/08GK104350037SQ201380030582
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月12日 優先權日:2012年7月20日
【發明者】嵨津秀高 申請人:廣榮化學工業株式會社