[其他]吡嗪類化合物的制造方法

在審

• 申請號: 101985000005846
• 申請日: 1985-07-31
• 公開（公告）號: CN85105846B
• 公開（公告）日: 1988-02-17
• 發明（設計）人: 馮續;劉蓓華;高定基;呂建德
• 申請（專利權）人: 化學工業部化肥工業研究所
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

吡嗪類化合物的制造方法。以二醇類和二胺類化合物為原料，在催化劑作用下，氣相催化合成吡嗪類化合物。由于采用了在氧化鋅中添加鋁、銅、鈣、硅一種或多種金屬元素的新型吡嗪類合成催化劑，不僅使產品收率提高了１０％以上，而且使最佳操作溫度降低了１００℃左右，產品成本減少，能耗降低。

本發明是有關以二醇類和二胺類化合物為原料，在催化劑存在下，進行氣相催化反應，制造吡嗪類化合物的方法。

吡嗪類化合物是一種食品香料，也是合成醫藥，農藥等重要的中間體。以往，主要是用哌嗪類化合物氣相脫氫的方法來制備（見美國專利2400398號），然而由于該法原料價貴，不太經濟。近年來，有以二醇類和二胺類化合物為原料，用氧化鋅為主體作為催化劑，氣相催化合成吡嗪類化合物的方法（見特許公報55-50024），但因收率較低（64～70%）。操作溫度高（最佳操作溫度450-500℃），能耗大，故不經濟。

本發明的目的在于解決現有氣相催化合成吡嗪類化合物方法中所存在的問題。

本發明研制了新型吡嗪類化合物合成催化劑，建立了相應的氣相催化合成法。即原料二醇和二胺類化合物直接混合，或將其混合物溶解在一種適當的溶劑中被氣化后和稀積氣一并送入裝有本發明催化劑的反應管中，在一定的溫度下進行氣相催化反應。反應產物經冷卻后回收。新型吡嗪類化合物合成催化劑，是以氧化鋅為主體，加入鋁、銅、硅、鈣其中一種或多種金屬元素，后者可以是氧化物、鹽或金屬狀態存在。單獨用氧化鋅也能得到較高的收率，但加入上述元素時，收率更高。鋁、銅、硅、鈣等一種或多種金屬在催化劑中的含量無特別限制，一般在0.1～25%較合適，最好在1～15%。該催化劑可以用混捏法或浸漬法制備。如：預先做成氧化鋅催化劑，再將所需量金屬浸漬上去，或將其用混捏法混入氧化鋅中，再干燥、焙燒而成。本發明使用的原料二醇類通式是，二胺類化合物通式是（式中R₁～R₈為氫原子或烴基）。二醇類可以是乙二醇，1，2-丙二醇，2，3-丁二醇，1，2-丁二醇，1，2-環己二醇，1，2-戊二醇，2，3-戊二醇，1，2-環戊二醇，苯乙二醇，3，4-己二醇等。二胺類：可以是乙二胺，1，2-丁二胺，2，3-丁二胺，1，2-環己二胺等。原料不同，得到的吡嗪類化合物也不同。如用乙二胺和乙二醇時，制得吡嗪，用1，2-丙二醇和乙二胺時，制得2-甲基吡嗪;用2，3-丁二醇和1，2-丙二胺時，制得2，3，5-三甲基吡嗪等。本發明中使用的溶劑及稀釋用的惰性氣體，必須在反應條件下是穩定的。如：可作為溶劑的有苯、或甲苯、或水，或環己烷等。可作為稀釋氣的有氮或氨，或氬、或氫，或低級烴等。原料二醇或二胺的比例，無論哪一種多些都可以，但由于過量時，副產物較多，最好等克分子混合。加入溶劑的量，為原料液的40～60%。催化劑適宜的反應溫度為320～500℃，最佳溫度為340～400℃。反應時，原料混合液的空速隨使用催化劑的粒度不同而異，可以在較寬的范圍內變化：當催化劑粒度為10～20目時，液空速為0.5～3.0hr^-1，最好是1～2.5hr^-1。改變空速，也可以用φ4×5～10mm原粒度催化劑。

本發明的優點是：由于合成方法中采用了新型催化劑，使得吡嗪類化合物的收率提高了10%以上，最佳操作溫度降低了100℃左右，產品成本減少，能耗降低。

實例

1.用浸漬法或混捏法制成的，以氧化鋅為主體，加入少量鋁、銅、鈣、硅等金屬的催化劑60ml，粒度10～20目，裝入內徑為φ25mm不銹鋼反應器中，催化劑層溫度保持在360～380℃，1，2-丙二醇和乙二胺的等克分子溶液用水稀釋制成40%（V/V）的水溶液，將該原料液以1.3ml/min的速度氣化后通入催化劑層，反應30分鐘后將反應產物冷卻，回收，用氣相色譜進行分析。溶液含2-甲基吡嗪24.7%，2-甲基吡嗪收率為79.4。

2.以2，3-丁二醇和乙二胺為原料，兩者比例和加水量同實例1，用實例1相同的裝置與條件制備2，3-二甲基吡嗪，反應30分鐘后收集反應液，用氣相色譜進行分析。溶液含2，3-二甲基吡嗪26.1%，2，3-二甲基吡嗪的收率為81.3%。