[發明專利]直鏈二元腈的催化合成方法

有效

• 申請號: 202011133264.6
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112916029B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 權于;高振聰
• 申請（專利權）人: 鞍山七彩化學股份有限公司
• 主分類號: B01J27/199
• 分類號: B01J27/199;B01J37/08;C07C253/24;C07C255/04
• 代理公司: 北京康思博達知識產權代理事務所(普通合伙) 11426
• 代理人: 范國鋒;張玉玲

本發明公開了一種直鏈二元腈的催化合成方法，其中，該方法使用的催化劑，以釩為主催化劑，以鉻、磷、鎳、鉬為助催化劑，本發明催化劑的合成方法簡單易得，制備的催化劑可以直接套用于下一批次反應，從源頭上減少能耗，反應結束后，催化劑與產物易分離；本發明使用的催化劑參與直鏈二元腈的合成反應，有效增多在反應物直鏈二元醇的表面的活性位點，提高了直鏈二元醇的轉化率和直鏈二元腈的選擇性，且催化劑體系簡單、高效、副產物少；本發明的催化合成方法可以連續制備直鏈二元腈，生產方法簡單，生產成本大大下降，降低三廢量。

技術領域

本發明屬于有機合成領域，具體涉及腈類合成，更具體地，涉及一種直鏈二元腈的催化合成。

背景技術

腈類化合物是指含有氰基(-CN)基團的化合物，廣泛存在于自然界的生物中。例如，在某些植物的果實和核仁中，如苦杏仁、枇杷仁、桃仁、木薯、白果等，都含有腈類化合物。過量攝入后，尤其是兒童，可發生中毒，甚至死亡。腈類化合物在醫藥、農藥的合成方面發揮著重要的作用。腈類化合物還是重要的化工原料，應用于制造藥物、合成纖維和塑料，也應用于電鍍、鋼的淬火和選礦等工業。此外，腈類化合物是合成纖維、合成橡膠和塑料的重要原料。

直鏈二元腈屬于腈類化合物，是高分子材料合成中的一種重要的中間體，傳統上可采用氣相合成法和液相合成法。氣相合成法通常采用硅膠、礬土等無機表面催化劑，在300-600℃下反應制得，不僅反應能耗大，而且反應需要在特制的管式反應器中進行，操作繁瑣。液相合成法主要以氨基磺酸或磷酸作反應催化劑，雖然反應對反應溫度要求不高，但是最終會產生大量的廢水廢渣，后續過程處理麻煩，而且能耗大。

在合成二元腈的過程中，催化劑是該合成工藝的核心技術之一，其對于直鏈二元腈的選擇性和穩定性，甚至收率具有明顯的影響，因此，關于合成二元腈的研究、改進一直備受各大企業的關注，現有技術催化劑存在難于制備或反應物轉化率低造成最終產物分離困難的問題。

鑒于上述原因，開發一種綠色環保、環境友好的直鏈二元腈的方法顯得尤為重要。

發明內容

為了克服上述問題，本發明人進行了銳意研究，研究出一種直鏈二元腈的催化合成方法，其中，該方法使用的催化劑，以釩為主催化劑，以鉻、磷、鎳、鉬為助催化劑，本發明催化劑的合成方法簡單易得，制備的催化劑可以直接套用于下一批次反應，從源頭上減少能耗，反應結束后，催化劑與產物易分離；本發明使用的催化劑參與直鏈二元腈的合成反應，有效增多在反應物直鏈二元醇的表面的活性位點，提高了直鏈二元醇的轉化率和直鏈二元腈的選擇性，且催化劑體系簡單、高效、副產物少；本發明的催化合成方法可以連續制備直鏈二元腈，生產方法簡單，生產成本大大下降，降低三廢量，從而完成了本發明。

具體來說，本發明的目的在于提供以下方面：

第一方面，提供了一種用于合成直鏈二元腈的催化劑。

其中，所述催化劑為復合催化劑，優選以釩為主催化劑，以以鉻、磷、鎳、鉬為助催化劑。

其中，所述催化劑具有以下通式結構：V_aCr_bP_cNi_dMo_eO_x。

第二方面，提供了一種用于合成直鏈二元腈的催化劑的制備方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1、進行前處理，得到含有釩、鉻、磷、鎳和鉬元素的溶液；

步驟2、將所述溶液加入到硅膠中；

步驟3、后處理，得到用于合成直鏈二元腈的催化劑。

其中，在步驟1中，所述前處理包括：

步驟1.1，將釩源化合物和磷源化合物加入到水溶液中；

步驟1.2，在一定溫度下，在步驟1.1所得溶液中加入鉻源化合物和鎳源化合物，優選混合。