[發明專利]一種二甲胺羰基化制備N,N?二甲基甲酰胺的方法

有效

• 申請號: 201310689900.7
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104710321B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發明（設計）人: 王峰;王業紅;徐杰;張健;張曉辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07C233/03
• 分類號: C07C233/03;C07C231/10;B01J23/58;B01J23/89;B01J23/652;B01J29/44;B01J29/74;B01J29/22;B01J29/12
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 馬馳

技術領域

本發明涉及一種N,N-二甲基甲酰胺的方法，具體涉及以二甲胺與CO作為反應物，羰基化制備N,N-二甲基甲酰胺。

背景技術

N,N-二甲基甲酰胺對多種高聚物如聚乙烯、聚酰胺等均為良好的溶劑，可用于聚丙烯腈纖維等合成纖維的濕紡絲、聚氨酯的合成；用于塑料制膜；也可作去除油漆的脫漆劑；它還能溶解某些低溶解度的顏料，使顏料帶有染料的特點。在有機反應中，二甲基甲酰胺不但廣泛用作反應的溶劑，也是有機合成的重要中間體。

Liu等人（Chemical?Communication,2010,46,5770–5772）以銅負載的氧化鋅為催化劑催化二甲胺與二氧化碳、氫氣反應制備DMF；Pathare等人(Tetrahedron?Letters,2012,53,3259–3263)以磺化的鎢酸鹽為催化劑催化胺與甲酸N-甲酰化反應制備DMF；

雖然目前N,N-二甲基甲酰胺的制備方法研究比較多，但是卻存在著一些缺點：例如催化劑制備過程復雜，反應路徑生成副產物，原子經濟性低，反應后催化劑易失活等。因此，開發一種催化劑制備簡單且高效率催化該反應，原子經濟性高，無副產物的生成的反應途徑具有重要的意義。

發明內容

本發明的意義在于克服了目前制備N,N-二甲基甲酰胺過程中存在的缺點。該制備方法反應過程簡單，N,N-二甲基甲酰胺收率高，無副產物產生。

本發明涉及的甲酰胺通過以下方案制備。一種制備N,N-二甲基甲酰胺的過程如下：以二甲胺與CO為原料，于固定床反應器進行反應，在反應管中填充催化劑后將其置于固定床反應器中，反應溫度為150～250℃。所述負載型催化劑，負載的貴金屬為還原態的Ag、Au、Pt、Pd、Ru、Rh中的一種或二種以上；所述金屬氧化物載體為MoO₃、MnO₂、CuO、Co₃O₄、V-P-O、Nb₂O₅、Al₂O₃、Fe₂O₃、Fe₃O₄、Nd₂O₃、La₂O₃、VO₂、CeO₂中的一種或幾種；所述分子篩載體為鈦硅分子篩、硅鋁分子篩與磷酸硅鋁分子篩中的一種或兩種以上；所述的負載型催化劑，金屬負載量為0.5wt%～10wt%；所述負載型催化劑的制備可以采用浸漬還原法、還原沉淀法；所述負載型催化劑，較佳的負載的貴金屬為還原態的Pt、Pd、Ru、Rh中的一種或二種以上；所述較佳的金屬氧化物載體為CuO、Co₃O₄、Nb₂O₅、Al₂O₃、La₂O₃、CeO₂中的一種或幾種；所述較佳的分子篩載體為TS-1、SAPO分子篩、ZSM分子篩、Beta分子篩、絲光沸石、X型沸石、Y型沸石中的一種或幾種；所述負載型催化劑，最佳的負載的貴金屬為還原態的Pd與Ru中的一種或二種；所述最佳的金屬氧化物載體為：CuO、Co₃O₄、CeO₂中的一種或幾種；所述最佳的分子篩載體為SAPO-11、SAPO-34、ZSM-5、Beta分子篩中的一種或幾種；所述反應管中裝填催化劑床層厚度為5mm～30mm，反應壓力1.0～8.0MPa，反應溫度150～250℃，二甲胺進料空速50～800h^-1；所述較佳的反應管中裝填催化劑床層厚度為10mm～25mm，反應壓力2.0～6.5MPa，反應溫度160～220℃，二甲胺進料空速80～600h^-1；所述最佳的反應壓力3.5～5.0MPa，反應溫度180～200℃，二甲胺進料空速100～350h^-1。