[發明專利]用于制備甲基吡啶的催化劑

無效

• 申請號: 201080046309.4
• 申請日: 2010-10-12
• 公開（公告）號: CN102548655A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 丹尼爾·皮安佐拉;沃爾特·西格里斯特
• 申請（專利權）人: 隆薩有限公司
• 主分類號: B01J23/44
• 分類號: B01J23/44;B01J37/02;B01J37/08;C07D213/133
• 代理公司: 上海勝康律師事務所 31263
• 代理人: 李獻忠

技術領域

本發明的主題是用于使哌可啉(methylpiperidine)脫氫成甲基吡啶的脫氫催化劑。制備該催化劑的方法和使用該催化劑的方法也是發明的主題。

背景技術

3-哌可啉和3-甲基吡啶(3-皮考啉)是工業化生產煙酰胺和煙酸的中間體，其為復合微生素B中的重要維生素成分(維生素B3)。在本方法中，3-哌可啉轉在脫氫催化劑存在的情況下換成3-甲基吡啶。3-甲基吡啶通過氧化氨解轉化為3-氰基吡啶。3-哌可啉可以通過2-甲基-1，5-二氨基戊烷(diaminopentane)環化獲得。

催化劑能夠在給定的溫度下通過降低達到活躍狀態所需的能量增加化學反應速率。它們和反應析出物可以是處于同一相(均相催化劑)，或處于不同的相(多相催化劑)。

甲基吡啶也用作有機溶劑。此外，它們還用于有機合成生產衍生產品。3-甲基吡啶是一種無色、易燃液體，也用于醫藥、染料、橡膠化學品、樹脂和殺蟲劑的生產。

EP?0770687B1披露了煙酸酰胺的工業合成，起始物為2-甲基-1，5-二氨基戊烷。在含有鋁和/或硅氧化物催化劑存在下，這種化合物被轉換為3-哌可啉。隨后，3-哌可啉是通過脫氫催化劑，轉化為3-甲基吡啶。3-甲基吡啶進一步催化反應轉換為3-氰基吡啶。最后，在酶促反應中獲得煙酸酰胺。

在現有技術中，把環烷烴脫氫成亞克力(arylic)化合物的各種催化劑是已知的。例如，US?4,401,819公開了沉積在氧化硅、氧化鋁或碳上的鈀在將哌啶和相關的化合物制備成吡啶和被取代的吡啶中的用途。

CN?1903842A中也披露了由3-哌可啉在脫氫催化劑存在下制備3-甲基吡啶的方法，在該方法中，催化劑是以涂在二氧化硅載體上的鈀為基礎的。

WO?94/22824還批露了用于把3-哌可啉轉換成3-甲基吡啶的特殊催化劑。該催化劑的活性成分為涂敷在含有鋁氧化物和/或硅氧化物的載體上的鈀或鉑金。在特定的實施例中，脫氫催化劑是通過把硅鋁氧化物浸漬在氨鈀復合物溶液中獲得。

因此，對于容易獲得的甲基吡啶的高效生產方法以及高效的催化劑仍是有需求的。具體來說，需要有能把哌可啉高產率地轉換到甲基吡啶的高效催化劑。此外，還需要有使不希望的副產物保持在低含量的催化劑和方法。

鈀基催化劑的另一個問題是，它們可以很容易被氧氣或其他操作化學品(process?chemicals)作用而失活(催化劑中毒)。所以，當這樣的催化劑應用于工業化過程中時，其使用期是有限的。因此，對于能耐受失活作用并且在工業過程中能長時間使用的催化劑，是有需求的。此外，還需要甲基吡啶的生產方法，在該方法中，條件經過調整以使得催化劑可以使用很長一段時間。由于鈀是一種昂貴的貴金屬，催化劑的壽命增加可明顯減少此方法的成本。此外，由于催化劑在較長時間內具有活性，工業連續生產過程的中斷時間可以減少。因此，可以維持較低的成本并且保有產品的均一性。

發明內容

本發明的主題是用于哌可啉脫氫反應生成甲基吡啶的催化劑的生產方法，其包括順序為(a)至(d)的步驟：

(a)提供載體，該載體包括65-100wt％的氧化硅和0-35wt％的氧化鋁；

(b)用鈀浸漬該載體，由此，該載體接觸鈀-氨復合物的水溶液，以獲得催化劑；

(c)在低于80℃的溫度干燥所述催化劑，和

(d)在低于200℃的溫度煅燒所述催化劑。

在本發明的一個特定實施例中，步驟(a)至(d)在一個反應器中進行。

在本發明優選的實施例中，干燥步驟(c)在通風條件下(with?air)，和/或在20℃和60℃之間，優選25℃至50℃之間或30℃至45℃之間的溫度下進行。在優選的實施例中，該干燥步驟在40℃的溫度下進行。優選地，該干燥步驟在通風條件下進行。當該催化劑中的水分基本上全部去除后，該干燥步驟完成。在本發明的實施例中，該干燥步驟進行5個小時至7天，優選為1天至5天。

在本發明優選的實施例中，煅燒步驟(d)是在通風條件下和/或在80℃至200℃之間，優選100℃和180℃之間，更優選是100℃至160℃之間，更優選是120℃至140℃之間的溫度下進行的。在優選的實施例中，該煅燒步驟是在130或140℃的溫度下進行的。該煅燒步驟可進行的時間范圍在2至72小時之間，優選在6至36小時之間。在優選的實施例中，該煅燒步驟(d)在140℃溫度下進行8小時。在一般情況下，如果該煅燒步驟的溫度設置得比較高，就需要較少的處理時間，反之亦然。