[其他]鏈烷醇胺汽相分子內脫水反應催化

無效

• 申請號: 86108963
• 申請日: 1986-12-27
• 公開（公告）號: CN86108963A
• 公開（公告）日: 1987-08-05
• 發明（設計）人: 日野洋一;崎由治;植陸男;常木英昭;矢野斉
• 申請（專利權）人: 日本觸媒化學工業株式會社
• 主分類號: B01J27/14
• 分類號: B01J27/14;B01J27/188;C07D203/08
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松堅

本發明涉及用作以通式（Ⅰ）代表的鏈烷醇胺汽相分子內反應轉化為以通式（Ⅱ）代表的環胺的催化劑。

在式中，每一R和R′代表氫，甲基或乙基，n為2到5的整數。

一般說來，式（Ⅱ）的環胺，特別是氮丙啶化合物（n＝2），具有良好的反應性，可以和具有各種官能團的化合物起反應，因此含有氨基的各種衍生物可以由環胺產生。又由于它們可以在保留環的情況下起反應，從而有開環反應性的衍生物可以從它們產生。另外，聚胺型聚合物也可以通過開環聚合從它們產生。因此，這些環胺有著廣闊的用途。環胺的衍生物是很有用的化合物，廣泛用于工業中，例如紡織整理劑、抗靜電劑以及醫藥和農業化學品的原料。

本發明提供一種高效能的催化劑，用以生產上述有用的環胺，它是通過汽相鏈烷醇胺分子內的脫水反應而產生的，這對提高生產率很有利。

借助脫水反應轉化鏈烷醇胺為環胺的已知方法包括諸如鹵代烷基胺與濃堿的分子內環化的Gabriel法，鏈烷醇胺硫酸酯與熱濃堿的環化的Wenker法。然而這些方法在工業上是不能令人滿意的，因為需要使用大量濃堿溶液，這就降低了生產率，增加了原材料總消耗中強堿成本的百分數，并生成大量實際價值低的無機鹽付產品。

與上述液相法相反，近年來在試圖用單乙醇胺作為鏈烷醇胺來進行汽相的脫水反應，在有催化劑的條件下來生產相應的環胺，即氮丙啶，方面不斷地有所報導。例如Chemical????Abstracts????83卷，163983公開了氧化鎢型催化劑;美國專利4????301????036號公開了含有氧化鎢和硅的催化劑;美國專利4????289????656，4????337????175和4????477????591號公開了鈮或鉭型催化劑。不過用這些催化劑中的任何一種，單乙醇胺的轉化率都很低。即使有時轉化率相對較高，但是例如脫氨反應和二聚反應之類的副反應產物的比例是高的，而對氮丙啶的選擇性是低的。本發明者們的研究表明，這些催化劑在短期內就會明顯變質，因而在工業實用中非常不能令人滿意。

本發明者詳盡地研究了鏈烷醇胺汽相分子內脫水反應，發現用以下通式所代表的氧化物催化劑時，鏈烷醇胺可以很方便地在汽相分子內脫水，以高度選擇性給出所需要的環胺，并在長時期內穩定在較高的產率。

X_aP_bY_cO_d

其中X是選自堿金屬和堿土金屬中的至少一種元素，P是磷，Y是選自B、Al、Si、S、Sc、Ti、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Sn、Sb、La、Ce、Ta、W、Tl、Pb、Bi和Th中的至少一種元素，O是氧，下標a、b、c和

d代表X、P、Y和O元素的原子比，并當a＝1時，b＝0.01-3（最好0.05-2）和c＝0-100（最好0.01-50），d值是由a、b和c及組成元素的成鍵狀態所決定的。

在使用本發明的催化劑的汽相分子內脫水反應中，用下列通式代表的鏈烷醇胺適于用作起始材料：

其中R和R′各自為氫、甲基和乙基，n是2到5的整數。鏈烷醇胺的實例有（a）單乙醇胺，（b）異丙醇胺，（c）3-氨基-1-丙醇，（d）5-氨基-1-戊醇和（e）2-氨基-1-丁醇。不過，不只限于這些例子。

這些鏈烷醇胺用本發明的催化劑轉化成如下通式的環胺。

其中R，R′和n的解釋同式（Ⅰ）。

例如化合物（a）轉化成氮丙啶;化合物（b）轉化成2-甲基-氮丙啶;化合物（c）轉化成氮雜環丁烷;化合物（d）轉化成哌啶;和化合物（e）轉化成2-乙基-氮丙啶，且都能在長時期內穩定保持較高的轉化率和較高的選擇性。

用作本發明催化劑制備的原料如下：作為X和Y組分的來源，可以用金屬及其氧化物、氫氧化物、鹵化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、和磷酸鹽。作為磷的來源，可以用各種磷酸如正磷酸、焦磷酸、偏磷酸、亞磷酸和多磷酸，這些磷酸的鹽類和五氧化二磷。