一種以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法

2023-06-04 18:37:36

一種以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法
【專利摘要】本發明為一種以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法，該方法包括以下步驟：將環己酮、離子液體型羥胺鹽和鋅鹽催化劑加入反應器中，加入溶劑，攪拌、回流冷凝，在常壓、50~90℃下反應1~5h，得產物己內醯胺；所述的離子液體型羥胺鹽為1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽離子液體型羥胺鹽。本發明在同一個反應器中，實現了環己酮和羥胺合成環己酮肟、以及環己酮肟重排製備己內醯胺兩步反應的集成，縮短了反應流程，節省了設備投資；反應條件溫和；不副產低價值的硫酸銨；環己酮的轉化率和己內醯胺的選擇性很高，最高可以達到82.7%和97.5%。
【專利說明】一種以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機化工產品的合成，具體來說是一種以環己酮為原料直接合成己內 醯胺的工藝方法。

【背景技術】
[0002] 己內醯胺（CPL)是一種重要的有機化工中間體，主要用於生產尼龍6纖維、工程塑 料、食品包裝膜及醫藥原料等（精細化工原料及中間體，2011(1) :38-43)。工業上己內醯 胺主要是通過環己酮-羥胺法來製備，即環己酮與羥胺鹽反應生成環己酮肟，環己酮肟再 在濃硫酸或發煙硫酸催化下經貝克曼重排得到己內醯胺。該工藝經過兩步反應，副產大量 低值的硫酸銨，而且存在工藝路線複雜、設備腐蝕、環境不友好等一系列問題（江西化工， 2004(1) :35-38)。目前，各國對己內醯胺生產工藝的研究主要集中在縮短工藝路線、簡化流 程、減少副產物硫酸銨產量、降低環境汙染上，其中以一步法直接由環己酮合成己內醯胺的 工藝最為引人注目（化學工程師，2008, 58 (11) :36-39)。
[0003] 環己酮和羥胺鹽一步反應合成己內醯胺的工藝，被普遍認為是未來己內醯胺的發 展方向（精細化工原料及中間體，2012 (7) :41-42)，該過程可在一個反應器中實現兩步反 應集成，簡化反應流程，節省設備投資。而且，通過選擇合適的催化劑和反應介質，還能夠降 低、甚至不副產硫酸銨，環境友好。
[0004] 另外，目前己內醯胺合成過程中使用的羥胺鹽主要為無機酸羥胺鹽，如硫酸羥胺、 磷酸羥胺等。由於上述羥胺鹽分子中存在無機酸，當羥胺鹽參與反應時，其中的硫酸等無機 酸會析出。反應體系中存在無機酸，勢必會帶來設備腐蝕、環境不友好和無機酸難於回收等 問題。


【發明內容】

[0005] 本發明所要解決的技術問題是：針對目前工業生產己內醯胺採用兩步工藝過程， 使用無機強酸為催化劑，存在工藝複雜、設備腐蝕、環境不友好等問題，同時為了實現己內 醯胺的一步清潔合成，我們採用離子液體型羥胺鹽（中國專利，申請號201310481404. 2)取 代無機酸羥胺鹽，以鋅鹽為催化劑、乙腈為反應介質，溫和條件下實現環己酮和離子液體型 羥胺鹽直接反應合成己內醯胺，反應過程如下：
[0006]

【權利要求】
1. 一種以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法，其特徵為該方法包括以下步驟： 將環己酮、離子液體型羥胺鹽和鋅鹽催化劑加入反應器中，加入溶劑，攪拌、回流冷凝， 在常壓、5(T90 °C下反應1?5 h，得產物己內醯胺； 其中，物料配比為：摩爾比為環己酮：離子液體型羥胺鹽：鋅鹽=1 :〇. 5~1 :0. 5~2 ;溶 劑用量為每1 mmol環己酮加入2 ml溶劑； 其中，所述的離子液體型羥胺鹽為1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽離子液體型羥胺 鹽。
2. 如權利要求1所述的以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法，其特徵為所述的鋅 鹽催化劑為氯化鋅、乙酸鋅、硫酸鋅或氧化鋅。
3. 如權利要求1所述的以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法，其特徵為所述的溶 劑為乙腈、N，N-二甲基甲醯胺、甲苯或1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氫鹽離子液體。
4. 如權利要求1所述的以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法，其特徵為所述的步 驟（1)中環己酮：離子液體型羥胺鹽：鋅鹽的摩爾比優選為1 :0. 5~1 :1~2。
5. 如權利要求1所述的以環己酮為原料直接合成己內醯胺的方法，其特徵為所述的步 驟（1)中的優選反應溫度為7(T90 °C，反應時間為:Γ5 h。
【文檔編號】C07D223/10GK104086487SQ201410347005
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】王延吉, 李志會, 齊旭東, 張東升, 徐元媛, 楊秋生, 趙新強 申請人:河北工業大學