[发明专利]一种戊二胺的制备方法

说明书

本发明提供一种戊二胺的制备方法。包括以下步骤：a)丙烯腈在N，N‑二羟乙基‑1，4‑戊二胺的催化作用下与乙醛发生反应得到5‑醛基戊腈；b)步骤a)的产物在催化剂与助剂作用下，与氨气、氢气混合气一步反应得到戊二胺。相比于传统的以赖氨酸为原料，生物法合成戊二胺，步骤简单，成本低廉，适于戊二胺规模化生产。并且催化剂N，N‑二羟乙基‑1，4‑戊二胺的使用，可以抑制乙醛、丙烯腈自聚，大幅提高目标中间体的选择性。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种简短、高效的戊二胺的化学合成方法。

背景技术

尼龙既是重要的化纤产品，又是当今世界五大通用工程塑料之一。除了做民用纺织物、工业帘子线、缆绳和降落伞等纤维用途之外，还被广泛用于机械、汽车、电器、化工设备、冶金等工程塑料领域。目前市场上的己二胺的生产技术被少数外企垄断，国内尚没有企业能够生产己二胺的前体己二腈。国外企业通过垄断己二腈的供应，轻易控制我国尼龙66产业链。在这种情况下，己二腈替代品以及新型尼龙的研发势在必行。

戊二胺是一种高性能的尼龙聚合二元胺单体，以戊二胺和己二酸为单体可聚合得到尼龙56，尼龙56性能优异，有望替代尼龙66。目前主流的戊二胺生产工艺为生物法合成戊二胺：

专利CN110699394A公开了一种生产戊二胺的生物转化法，该方法通过改造对大肠杆菌的代谢途径达到高产1,5-戊二胺的方法，该工艺以赖氨酸为原料，通过生物发酵的到戊二胺，副产物少且重复性好。但是该路线工艺繁琐，不易大规模生产，并且生物发酵法产物分离、废液后处理困难，工艺特点使其难以填补巨大的市场空缺。

专利US2409086公开了一种腈类与醛类化合物的反应，所述脂肪醛在与醛基相连的碳上应具有活性氢，主要是脂肪醛与丙烯腈在氢氧化钠或氰化钠催化下反应制备相应含氰基的醛类化合物，但是因为反应过程中丙烯腈、脂肪醛会发生自聚、缩合等副反应，反应会副产大量二腈化合物、缩醛化合物，目标产物收率低。

Gilles Laval(Synlett 2003，No.4，542-546)等介绍了一种以NaBH₄为氢源，将5-氨基戊腈在六水合氯化镍催化作用下加氢制备戊二胺的技术，该方法戊二胺选择性高，但转化率较低，产品收率仅79％。NaBH₄作为还原剂成本高，并且具有毒性，如果泄露对人与环境均有危害。

专利CN202011003788.3公开了一种固定床加氢制备己二胺的方法，主要为解决己内酰胺氨化法制备己二胺副产二氨基环己烷的问题。该方法以6-氨基己腈为原料，Pd/C为催化剂，甲醇、乙醇或叔丁醇为溶剂，KOH、NaOH、CH₃CH₂ONa、CH₃ONa中的一种为助剂，在固定床中与氢气发生还原反应制备己二胺，6-氨基己腈转化率达92.3％以上，己二胺选择性超过99％，但该工艺的原料是6-氨基己腈，并且该催化剂无法实现醛基和氰基同时还原胺化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种戊二胺的制备工艺，以廉价的乙醛、丙烯腈为原料，在N，N-二羟乙基-1，4-戊二胺的催化作用下高选择性地发生缩合反应得到醛腈中间体，得到的醛腈中间体再经还原反应一步制得戊二胺。本发明主要优点在于使用可以使用化学法合成戊二胺，相比于传统的以赖氨酸为原料，生物法合成戊二胺，步骤简单，成本低廉，适于戊二胺规模化生产。并且催化剂N，N-二羟乙基-1，4-戊二胺的使用，可以抑制乙醛、丙烯腈自聚，大幅提高目标中间体的选择性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种戊二胺的制备方法，包括以下步骤：

a)丙烯腈在N，N-二羟乙基-1，4-戊二胺的催化作用下与乙醛发生反应得到5-醛基戊腈；

b)步骤a)的产物在催化剂与助剂作用下，与氨气、氢气混合气一步反应得到戊二胺。