[發明專利]一種2,5-二甲醛肟呋喃催化加氫合成2,5-二甲胺基呋喃的方法

有效

• 申請號: 201611088297.7
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108129425B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 徐杰;徐永明;馬繼平;高進;苗虹;李曉芳
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C07D307/52
• 分類號: C07D307/52
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

一種2,5?二甲醛肟呋喃催化加氫合成2,5?二甲胺基呋喃的方法，該方法以介孔和微孔分子篩負載的活性金屬組分為催化劑，將2,5?二甲醛肟呋喃加氫脫水高選擇性的轉化為2,5?二甲胺基呋喃。該反應體系反應條件溫和，操作簡單；制得的2,5?二甲胺基呋喃產品純度高；使用的多相催化劑制備過程簡單，活性和選擇性高，與體系易分離，且可多次重復使用。

技術領域

本發明涉及一種2,5-二甲醛肟呋喃催化加氫合成2,5-二甲胺基呋喃的方法，該方法以介孔和微孔分子篩負載的活性金屬組分為催化劑，將2,5-二甲醛肟呋喃加氫脫水高選擇性的轉化為2,5-二甲胺基呋喃。

背景技術

2,5-二甲胺基呋喃是一類重要的化工原料和中間體，在醫藥、染料、農藥等領域有重要應用。2,5-二甲胺基呋喃具有聚合物單體的特征，可以通過聚合反應合成新型的聚氨酯和聚酰胺類高分子材料。因此，開發2,5-二甲胺基呋喃的合成路線，具有巨大的應用價值。

近年來，研究表明Raney Ni等金屬可用于催化2,5-二甲醛肟呋喃加氫合成2,5-二甲胺基呋喃。

Josef Peter等人直接使用Raney Ni做催化劑，氫氣壓力5.0MPa，使用四氫呋喃做溶劑，得到了2,5-二甲胺基呋喃。但Raney Ni的用量較大，每毫摩爾底物需要Raney Ni 5g(WO 060827A1,2015)，因此該催化體系的經濟性不好。Haj j,Toni El同樣使用Raney Ni做催化劑，甲醇做溶劑，得到了51％的2,5-二甲胺基呋喃的收率(Bull.Soc.Chim.Fr.,1987,5,855-860.)。上述研究表明，Raney Ni等金屬可以催化2,5-二甲醛肟呋喃加氫合成2,5-二甲胺基呋喃，但存在的問題是催化活性較低，催化劑的用量較大。此外，由于Raney Ni在空氣中穩定性差，在使用中也存在著安全性和重復使用性差的問題。因此，開發具有高活性、可重復使用、低成本的2,5-二甲醛肟呋喃加氫的催化體系，具有重要意義。

發明內容

本發明目的在于提供一種2,5-二甲醛肟呋喃催化加氫合成2,5-二甲胺基呋喃的方法，該方法以介孔和微孔分子篩負載的活性金屬組分為催化劑，將2,5-二甲醛肟呋喃加氫脫水高選擇性的轉化為2,5-二甲胺基呋喃。

本發明中所用活性金屬組分為Pd、Pt、Ni、Rh、Ru、Re、Co、Cu、Fe中的一種或多種。催化劑載體為介孔和微孔分子篩SBA-15、MCM-41、ZSM-5、β分子篩、X型分子篩、Y型分子篩中的一種或多種。載體的比表面積為300-1000m²/g，Si/Al為50-200。活性金屬組分按金屬計與載體的質量比為0.002-0.150。

本發明所述催化劑的制備過程為：按所需比例將活性金屬組分前體的水溶液與載體混合均勻并充分浸漬，110℃烘干，最后用30mL/min氫氣于200℃還原2h。所述活性金屬組分前體為對應金屬的鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽中的一種或者多種。

本發明加氫反應所用催化劑中所含金屬的量與反應底物的物質的量之比為10^-4-10^-1。

反應在壓力反應器中進行，其中加氫反應的氫氣分壓為0.5-5.0MPa，最優氫氣分壓為1.5-3.0MPa；反應溫度為80-200℃，優化的最佳反應溫度為100-130℃；反應時間為1-14h，優化的最佳反應時間為2-6h。

催化劑的循環使用采用如下方法進行，反應結束后，采用離心的方法將催化劑分離出來，所得固體用甲醇洗滌，干燥后，即用于下一輪催化加氫反應。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

(1)該方法高效的實現了2,5-二甲醛肟呋喃催化加氫合成2,5-二甲胺基呋喃。催化劑活性高，產物選擇性好。