[发明专利]2,5-二甲基哌嗪裂解生产异丙醇胺和1,2-丙二胺的方法

说明书

本发明属于有机合成技术领域，具体的涉及一种2,5‑二甲基哌嗪裂解生产异丙醇胺和1,2‑丙二胺的方法。2,5‑二甲基哌嗪在Co‑Ni‑Pd/Al₂O₃催化剂作用下，进行接触裂解反应，制得异丙醇胺和1,2‑丙二胺的混合物，再通过蒸馏分离得到纯净的异丙醇胺和1,2‑丙二胺。本发明所述的2,5‑二甲基哌嗪裂解生产异丙醇胺和1,2‑丙二胺的方法，采用Co‑Ni‑Pd/Al₂O₃催化剂进行裂解反应，该催化剂具有比表面积高、机械强度高、稳定性好的优点，且制备过程简单，对2,5‑二甲基哌嗪裂解有很高的催化活性。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体的涉及一种2,5-二甲基哌嗪裂解生产异丙醇胺和1,2-丙二胺的方法。

背景技术

1,2-丙二胺是一种具有广泛用途的有机化工中间体和原料，在医药、农药、有机合成、润滑油防锈剂、环氧树脂固化促进剂、氨纶和改性虫胶涂料等领域有重要应用，其衍生物还能作为橡胶、涂料、原料、螯合剂和选矿剂等使用，以及生产1,2-丙二胺四乙酸作为抗癌药丙亚胺的中间体。

由于异丙醇胺对环境及人体的危害较小，逐渐成为发达国家极力推崇和鼓励发展的一种绿色化工产品。异丙醇胺被用于合成纺织助剂(整理剂、防静电剂、染色助剂、渗透剂)、乳化剂(用于切削油、涂料、杀虫剂)、擦光剂、鞣革剂、增塑剂等；还用作溶剂型氯丁胶黏剂2402树脂与活性氧化镁预反应的非水催化剂。同时，异丙醇胺也是制备1,2-丙二胺的重要原料之一。

专利CN 201110449743.3公开了一种1,2-丙二胺的生产工艺，将异丙醇胺、催化剂加入到1升压力反应釜中，用氮气置换压力反应釜中空气三次；然后加入氨，异丙醇胺和氨的摩尔比为1:1.2-1.3，搅拌下加热到150-155℃；通入氢气使压力达到8-12MPa，且用氢气保持该压力反应4-5小时；反应结束后，冷却反应液至室温，放空、用氮气赶走反应釜中的氢气；过滤反应液回收催化剂、滤液经常压精馏得1,2-丙二胺成品；所述催化剂为NiO、CoO和CuO的混合物，催化剂载体为Al₂O₃，催化剂的重量百分比为NiO10％、CoO10％、CuO5％，催化剂的用量为异丙醇胺重量的2-3％。

而在上述反应过程中，作为原料的异丙醇胺会和产物1,2-丙二胺结合，产生大量的副产物2,5-二甲基哌嗪，影响收率，作为副产的2,5-二甲基哌嗪，售价低，经济效益不足。

专利CN111925341A中公开了一种哌嗪的制备方法，是以二乙醇胺在Co-Ni-Mo/Al₂O₃催化剂的作用下，进行连续式气固相反应，制得哌嗪。然而此类催化剂在实验室被证明不能用于2,5-二甲基哌嗪的裂解。

如何将作为副产的2,5-二甲基哌嗪再利用，成为科研工作者们研究的热点和难点。

发明内容

本发明的目的是：提供一种2,5-二甲基哌嗪裂解生产异丙醇胺和1,2-丙二胺的方法；该方法提高了2,5-二甲基哌嗪的经济价值，且反应条件易于控制，制备得到的异丙醇胺和1,2-丙二胺的纯度及收率高。

本发明所述的2,5-二甲基哌嗪裂解生产异丙醇胺和1,2-丙二胺的方法，2,5-二甲基哌嗪在Co-Ni-Pd/Al₂O₃催化剂作用下，进行接触裂解反应，制得异丙醇胺和1,2-丙二胺的混合物，再通过蒸馏分离得到纯净的异丙醇胺和1,2-丙二胺。

所述的Co-Ni-Pd/Al₂O₃催化剂，按照金属氧化物重量计，CoO为催化剂重量的1-3％，NiO为催化剂重量的1-3％，PdO为催化剂重量的1-4％。

所述的Co-Ni-Pd/Al₂O₃的孔容为0.4-0.6ml/g，比表面积为250-350m²/g。