[发明专利]一种生产硝基烷烃并联产酮肟的方法

说明书

本申请涉及一种生产硝基烷烃并联产酮肟的方法，所述方法包括在酮氨氧化的分子筛催化剂存在下，以酮、氨和过氧化氢作为反应原料，生成硝基烷烃，并联产酮肟。本申请的方法工艺反应条件温和、安全环保、分离简单、产品纯度高，并且可调节产物中硝基烷烃的产率，以获得所需的硝基烷烃与酮肟的比例，因而本申请在生产硝基烷烃的同时联产酮肟的方法增强了硝基烷烃的生产弹性，提高了整条工艺的经济效益。

技术领域

本申请涉及一种生产硝基烷烃并联产酮肟的方法，具体而言涉及一种利用特定的催化剂，以酮、氨和过氧化氢作为原料，生产硝基烷烃并联产酮肟的方法。

背景技术

硝基烷烃是一种重要的精细化工原料，如2-硝基丙烷可以用来生产2-氨基-2-甲基异丙醇等。目前此硝基烷烃的生产方法都是采用烷烃的硝化法(如中国专利申请CN201080047327.4中所公开的)，并且中国专利申请CN201010592408.4在反应器等方面还进行了一定的改进。但在这些方法中，依旧存在操作危险、污染严重和目标产物选择性低的问题。

酮肟，如丙酮肟，作为低毒、高效的还原剂，近年来不仅广泛用做电厂锅炉给水的除氧剂，还可以用做制备石墨烯的还原剂(如中国专利申请CN201110122237.3中所公开的)。工业上制备酮肟的传统方法为盐酸羟胺或硫酸羟胺法以及亚硝酸钠法，它们都存在污染严重、副产物量大以及成本高的问题。在中国专利申请CN200410018607.9和CN201310038328.8还公开了采用丙酮氨氧化生产丙酮肟的方法，其采用大量的叔丁醇或异丙醇做溶剂。在此反应过程中虽然有2-硝基丙烷生成，但是其选择性不超过10％，是丙酮肟生产的副产物。

然而，在以上专利所公开的方法中，都没有涉及采用酮氨氧化的方式高选择性地生产硝基烷烃并联产酮肟的方法。

因此，开发一种采用酮氨氧化的催化反应生产硝基烷烃同时联产酮肟，并且绿色环保、反应条件温和以及原料转化率高、产物选择性高的方法很有必要。

发明内容

本申请致力于开发一种比常规方法更简单、安全、环保、经济和稳定地生产硝基烷烃并联产酮肟的方法。根据本申请的生产方法可以利用酮氨氧化的分子筛催化剂，以酮、氨和过氧化氢作为原料，进行硝基烷烃的生产并联产酮肟。

根据本申请的一个实施方式，提供了一种生产硝基烷烃并联产酮肟的方法，所述方法包括：在酮氨氧化的分子筛催化剂存在下，以式1所示的酮、氨和过氧化氢作为反应原料，生成式2所示的硝基烷烃，并联产式3所示的酮肟

其中，R₁和R₂各自独立地代表C1-C6的烷基、C3-C12的环烷基或者C6-C12的芳基，优选地，R₁和R₂各自独立地代表C1-C4的烷基、C3-C6的环烷基或者C6-C9的芳基，更优选地，R₁和R₂各自独立地代表甲基、乙基、环丙基、环丁基、苯基、甲基苯基、二甲基苯基或者乙基苯基。

上述过程涉及的化学反应为：

[反应式1]

[反应式2]

在反应式1和式2中，R₁和R₂的定义如上。

反应式1表示硝基烷烃的制备过程，反应式2表示在硝基烷烃制备过程中的副反应，即联产酮肟的反应。上述反应式1和反应式2所表示的反应同时发生，通过对反应条件、催化剂的加入量、物料的比例及溶剂组成的调节变化即可生成含不同比例的硝基烷烃与酮肟的产物。