[发明专利]一种N-丙酮基胺类化合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种N-丙酮基胺类化合物的制备方法，具体地讲，本发明涉及一种丙三醇为丙酮基源，经过重排并与胺化合物反应实现胺化而制备N-丙酮基胺类化合物的方法。

背景技术

N-烷基胺类化合物在化学化工和农药生产领域具有广泛的用途。例如，N-甲基苯胺可以用于生产新型的农药和杀虫剂如噻嗪酮、甲基杀草隆、苯胺酰草隆、阔叶宁等；可以用于生产染料中间体N-甲基-N-苄基苯胺和N-甲基-N-羟乙基苯胺等；可以用于生产橡胶助剂甲基苯基二硫代氨基甲酸锌、二硫代二甲基二苯基秋兰姆等；还可以用于生产硝化甘油火药中定剂N-甲基-N-苯基氨基甲酰氯。而典型的N,N-二甲基苯胺则可以用于生产香料香兰素，碱性嫩黄、碱性紫5BN、碱性湖蓝BB等碱性染料以及磺酞脉类除草剂的关键中间体2-氨基-4,6-氯嘧啶等。众所周知，胺类化合物可以以较低的成本大规模生产，而且胺类化合物的现代工业化生产技术已经建立。常见的N-烷基化胺类化合物可以经由还原胺化或者胺醇烷基化合成。但是对于一些特殊的N-烷基化胺类化合物如N-丙酮基胺则无法通过常规的手段予以合成。在当前条件下，胺与卤代丙酮反应是合成N-丙酮基胺的常用手段。但由于卤代丙酮制备比较复杂，且反应过程中会产生大量的无机废渣导致环境污染，人们致力于发展更为清洁的反应路线。

丙三醇是生物柴油的主要副产物，随着生物柴油产业的不断发展，如何更为高效、清洁的利用生物柴油副产物丙三醇现在已经成为一个重要的研究领域。以工业化应用为目的，对开发以丙三醇为原料的高附加值化合物的制备方法具有强烈需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种N-丙酮基胺类化合物的制备方法，所述方法在较为温和的条件下，以胺和丙三醇为原料，通过使用复合催化剂催化而合成N-丙酮基胺类化合物。

我们首次提出一种新的丙三醇利用路线，即由胺化合物和丙三醇反应生产N-丙酮基胺类化合物。

一种N-丙酮基胺类化合物的制备方法，其特征在于该方法以胺化合物和丙三醇作为反应原料，在复合催化剂和碱助剂存在下，在反应介质中，在80-180℃的反应温度下，在密闭反应器中反应2-48小时，从而获得所述N-丙酮基胺类化合物；其中所述复合催化剂由选自以下金属中的至少两种的氧化物组成、或者由选自以下金属中的至少一种的氧化物和至少另一种金属单质组成：铝、铋、锌、锡、金、银、铜、镍、钯、铂、铱、铑、钴、铁、钌、锇、锰、铼、铬、钼、钨、钒、钛、锆、镧、钇、铈、镁、钙和钡；其中碱助剂选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钾、叔丁醇钠、氨、尿素。

在一个优选方面，作为反应原料的所述胺化合物是选自：、、、、、、、、、或，其中R¹和R²各自独立地选自C_1-18烷基，m为1到6的整数，并且n为1到12的整数；或者选自：、、、、、、、、或，其中R¹和R²各自独立地选自氢、C_1-18烷基、甲氧基、苯基、苯氧基、氟、氯、溴或碘，并且n为0到12的整数。

在一个优选方面，所述复合催化剂、碱助剂与反应原料胺类化合物的质量比为0.01:0.01:1~1:1:1。

在一个优选方面，所述复合催化剂由选自以下金属中的至少两种的氧化物组成、或者由选自以下金属中的至少一种的氧化物和至少另一种金属单质组成：铝、锌、银、铜、钯、铂、铑、钴、铁、钌、锰、锆和铈。

在一个优选方面，所述反应介质为选自水、甲苯、二甲苯、三甲苯、二氧六环、四氢呋喃、乙腈和石油醚中的至少一种。

在一个优选方面，所述复合催化剂如下制备：

向选自铝、铋、锌、锡、金、银、铜、镍、钯、铂、铱、铑、钴、铁、钌、锇、锰、铼、铬、钼、钨、钒、钛、锆、镧、钇、铈、镁、钙和钡中的至少两种金属的可溶性盐的水溶液中，加入作为共沉淀剂的选自碱金属碳酸盐、碱金属氢氧化物、氨水或尿素水溶液中的至少一种进行共沉淀以得到共沉淀物；和将所述共沉淀物进行洗涤、干燥和焙烧以及可选的还原，从而获得所述复合催化剂。

在一个优选方面，所述共沉淀在室温到100℃下进行1-5小时；所述干燥的温度为50-180℃并且时间为1-5小时；所述焙烧的温度为200-800℃并且时间为5-15小时；以及所述还原的温度为200-800℃并且时间为1-5小时。