[发明专利]一种分子氧氧化法制备酮连氮的工艺

说明书

本发明公开了一种分子氧氧化法制备酮连氮的工艺，包括如下步骤：制备酮亚胺，将酮和氨按照配比投入压力釜中，调节压力范围为1.0‑5.0MPa，温度范围30‑180℃，反应时间3‑5小时，生成酮亚胺；氨对酮的摩尔比范围为1:1‑20:1；降温降压，分离出酮亚胺和酮的混合物；将酮亚胺和酮的混合物、催化剂、干燥剂投入反应釜中，升温到30‑80℃，通入分子氧进行氧化反应，压力范围为0‑1.0Mpa，氧化反应时间3‑6小时；分子氧包括：氧气或空气；分离提纯酮连氮；本方法不仅适用于二苯甲酮还实现了碳原子数少的脂肪酮的酮连氮合成，原料来源广泛，成本低廉，易回收，该方法没有含盐废水、能耗及成本低，绿色环保。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，特别涉及一种制备酮连氮的工艺。

背景技术

酮连氮是一类具有一C＝N—N＝C一结构的化合物，主要应用于染料、光敏材料、聚合单体等物质的合成中，也是合成水合肼的中间体。目前国内普遍采用尿素法合成水合肼，其工艺收率低、能耗大，污染严重，所排放的氨氮废水为世界性治理难题。随着国家环保意识的加强，环保治理成为水合肼生产企业能否生存的首要问题，也是制约行业发展的瓶颈。而利用酮连氮制水合肼是比尿素法更先进的工艺，目前的酮连氮工艺主有Bayer法和过氧化氢法，但Bayer法还存在着含盐废水问题在国内只少量的厂家采用，并未能推广。而过氧化氢法则成本较高，国内尚无厂家生产。

Bayer法是20世纪60年代开发的.最早由德国煤矿协会的附属机构Bergbau—Farsching提出专利。分别由Bayer公司和Whifen&Sons公司作了工艺改进，于20世纪7O年代中期大规模工业化并迅速发展。它在脂肪族酮类化合物的存在下，用氯气或次氯酸钠氧化氨得到酮连氮。其反应原理是：氨在脂肪酮的存在下，用氯或次氯酸钠氧化，生成酮连氮、腙或异腙，当酮过剩时.腙和异腙也可转化成酮连氮。该法采用廉价的原料，收率接近理论值，但Bayer法以氯气为氧化剂。对环境污染较大。反应式如下：

2Na0H+Cl₂—→NaClO+NaCl+H₂0，

NaCl0+2NH₃+2(CH3)2C＝O—→

(CH3)₂C＝N—N＝C(CH3)₂+NaCl+3H₂0

为了解决氯气为氧化剂所造成的污染，符合当今世界注重环境保护的发展潮流。20世纪70年代末法国Ugin-e Kuhlman公司开发研究了过氧化氢法，是酮连氮合成方法学的一个飞跃同。此法是先由酮和氨反应生成酮亚胺.再用过氧化氢氧化成氧杂异腙后，再氨化生成酮连氮。过氧化氢法使用了清洁的氧化剂H2O2，无盐类副产物，污水易处理，氨过量较少；同时提高了酮连氮产品的质量。但产品成本受过氧化氢价格牵制，且催化剂回收能耗高，投资费用较Bayer法较高。反应式为：

1974年日本报道了利用空气氧化法制备二苯甲酮连氮。此反应先用空气氧化亚胺，使二苯甲酮和氨进行脱水缩合，生产二苯甲亚胺，再在氯化亚铜催化剂作用下使亚胺氧化偶合产生二苯甲酮连氮。此法处于试验阶段，收率还较低，有些问题尚待解决；反应式为：

且二苯甲酮常温下是固体，沸点又很高，二苯甲酮连氮水解制肼困难，能耗高收率低。而像丙酮、丁酮等低级酮则还没有用氧气氧化法制备酮连氮的先例。

市场需要一种能够解决碳原子数相对较少的脂肪酮的酮连氮的合成，克服了分子氧氧化法制备酮连氮的难点，且无含盐废水绿色环保的工艺方法；本发明解决这样的问题。

发明内容