本发明涉及有机合成,尤其涉及一种二苄胺的制造方法。
背景技术:
1、二苄胺是重要的有机合成中间体,可用来合成青霉素和橡胶、塑料固化的熟化剂,主要用来生产高效无毒的硫化促进剂二硫化四苄基秋兰姆(tbztd)和二苄基二硫代氨基甲酸锌(zbec),也可用于测定钴、铁及氰酸盐等。
2、目前二苄胺的生产方法主要有氯化苄法和苯甲醛法,前者是传统老工艺,一般用元素碘作为催化剂,在常压条件下,通过苄氯与苄胺反应产生二苄胺,该工艺虽然工艺成熟,但二苄胺的收率不高(产生大量三苄胺副产品)且质量差(含氯),无法满足现代医药、农化对二苄胺质量的要求;后者是一种高纯度二苄胺的制备方法,该方法以苯甲醛和氨为原料,与反应溶剂混合,在加氢高压和催化剂下进行还原氧化反应,制得二苄胺,该工艺采用液氨或氨气作为产品二苄胺结构中氨基的来源。液氨或氨气均是易燃易爆挥发的物质,运输时需用特殊耐压液化气槽罐车,近些年,因为使用液氨造成的工业事故率一直很高;同时,使用液氨或氨气时准确计量是很麻烦的,且反应结束,过量的液氨或氨气难以回收套用,增加了工业生产操作和废水废气的处理难度。
3、此外,二苄胺还可以作为苯甲腈加氢生产苄胺的副产物而得到,通常该工艺中苄胺的选择性很高,二苄胺的选择性很低,因此还不是主流的二苄胺生产方法。
4、有鉴于此,有必要设计一种改进的二苄胺的制造方法,以解决上述问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种二苄胺的制造方法,利用苯甲腈高选择性加氢制造二苄胺,该方法反应条件温和、原子利用率高、符合清洁、绿色生产要求。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种二苄胺的制造方法,包括以下步骤:
3、步骤1.在高压反应釜中,加入苯甲腈与反应溶剂混合,加入催化剂进行加氢反应,制得反应粗品;
4、步骤2.将步骤1得到的所述反应粗品经冷却过滤催化剂后,精馏提纯得到二苄胺成品。
5、作为本发明的进一步改进,在步骤1中,所述反应溶剂为甲苯与苄胺的混合物,甲苯与苄胺的质量比为1:(0.1~0.5)。
6、进一步的,所述苯甲腈与反应溶剂的质量比为(0.1~0.5):1。
7、进一步的,苯甲腈与催化剂的质量比为1:(0.01~0.1)。
8、进一步的,所述加氢反应的温度为50~120℃,反应的压力为0.6~3mpa,反应的时间为0.3~2h。
9、进一步的,所述反应粗品包括苄胺和二苄胺。
10、在步骤2中,还包括对精馏提纯过程中回收的产物进行收集,所述回收的产物为甲苯和苄胺。
11、作为本发明的进一步改进,所述催化剂为氧化铈负载的钌-铁双金属催化剂。
12、进一步的,所述催化剂中钌的负载量是载体的1~10wt%,铁的负载量是载体的1~15wt%。
13、进一步的,所述催化剂采用顺序浸渍法制备,具体步骤如下:
14、步骤1.将氧化铈在500℃下煅烧1h;
15、步骤2.将硝酸钌配成水溶液并浸渍煅烧后的氧化铈,待浸渍12h后,在旋转蒸发仪上脱水,得到的固体于110℃真空干燥12h,得到ru/ceo2;
16、步骤3.将硝酸铁配成水溶液并浸渍ru/ceo2,待浸渍12h后,在旋转蒸发仪上脱水,得到的固体于110℃真空干燥12h,得到rufe/ceo2;
17、步骤4.将rufe/ceo2在450℃下煅烧4h;
18、步骤5.将煅烧后的rufe/ceo2在200℃下氢气还原4h,冷却降温,得到氧化铈负载的钌-铁双金属催化剂。
19、本发明的有益效果是:
20、1.本发明提供了一种二苄胺的制造方法,利用苯甲腈在氧化铈负载的钌-铁双金属催化剂的作用下高选择性加氢制造二苄胺,该方法反应条件温和、原子利用率高,符合清洁、绿色生产要求。
21、2.与加氢反应常规使用的醇类溶剂相比,本发明采用的反应溶剂汽化热相对较低,回收溶剂时消耗的能耗更低,有利于工业生产。
22、3.本发明的副产物氨在甲苯和苄胺中的溶解度低,反应过程中液相体系内氨浓度小,有利于二苄胺的选择性提升。
23、4.从反应机理上说,苯甲腈与氢气反应首先生成苄基亚胺中间体,随后再继续加氢生成苄胺,同时苄胺也会与苄基亚胺发生缩合反应,生成n-苄基苄亚胺,n-苄基苄亚胺再加氢生成二苄胺。以上过程中苄基亚胺加氢生成苄胺的速率较慢,针对这种情况,本发明中反应溶剂内添加了苄胺,其中一部分的苄胺能迅速与苄基亚胺反应,如此以来,加快了生成二苄胺的速率,缩短了反应时间。而这部分消耗的苄胺能由苄基亚胺加氢生成而得到补充。
24、5.与完全使用苄胺作为溶剂相比,本发明使用甲苯与苄胺的混合物作为溶剂,能降低体系粘度,避免反应产物在催化剂表面吸附积累,从而造成催化剂活性降低。另外,反应过程中苄胺本身也会少量脱氨生成甲苯,使用甲苯与苄胺的混合物作为溶剂,没有引入新物质,有利于反应及后续的精馏。
25、6.本发明通过调节甲苯与苄胺的比例,可以得到不同苄胺与二苄胺比例的反应粗品,这样可以根据市场需求调节苄胺和二苄胺的生产比例。
26、7.本发明采用的催化剂为氧化铈负载的钌-铁双金属催化剂,催化活性高且稳定,对氨的吸附能力弱,有利于二苄胺的生成,对二苄胺的选择性高,该催化剂能在较低温度和压力下进行反应,符合节能降耗效果。
1.一种二苄胺的制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,在步骤1中,所述反应溶剂为甲苯与苄胺的混合物,甲苯与苄胺的质量比为1:(0.1~0.5)。
3.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,在步骤1中,所述苯甲腈与反应溶剂的质量比为(0.1~0.5):1。
4.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,在步骤1中,苯甲腈与催化剂的质量比为1:(0.01~0.1)。
5.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,在步骤1中,所述加氢反应的温度为50~120℃,反应的压力为0.6~3mpa,反应的时间为0.3~2h。
6.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,在步骤1中,所述反应粗品包括苄胺和二苄胺。
7.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,在步骤2中,还包括对精馏提纯过程中回收的产物进行收集;所述回收的产物为甲苯和苄胺。
8.根据权利要求1所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,所述催化剂为氧化铈负载的钌-铁双金属催化剂。
9.根据权利要求8所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,所述催化剂中钌的负载量是载体的1~10wt%,铁的负载量是载体的1~15wt%。
10.根据权利要求8所述的二苄胺的制造方法,其特征在于,所述催化剂采用顺序浸渍法制备,具体步骤如下: