[发明专利]一种制备双氰乙基环己胺的方法

说明书

本发明提供了一种制备双氰乙基环己胺的方法，包括先以环己胺、丙烯腈为原料制备得到单氰乙基环己胺，再在酸性离子液体催化剂作用下继续与丙烯腈反应得到双氰乙基环己胺的步骤。本发明的方法，采用的酸性离子液体催化活性高且能循环使用，反应条件温和，工艺简单，双氰乙基环己胺收率≥98%，同时不含副产物酰胺，产品中酸含量≤50ppm，可应用于腈加氢成胺领域，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及单伯胺进行双氰乙基化的方法，具体涉及一种制备双氰乙基环己胺的方法。

背景技术

有机胺(伯胺和仲胺)与丙烯腈反应生成相应的氰乙基化产物被公开报道，相应的产物在工业上有广泛的用途。例如可以用作偶联剂的组分来制作染料，此外也可以进行加氢生成相应的胺用在环氧固化剂领域和异氰酸酯领域。

通常来说，胺与丙烯腈反应是比较容易的，在室温下或者低温下就能进行，反应过程不需要添加催化剂或者采用水作为催化剂来加速反应，就能高收率的得到单氰乙基胺。与伯胺相比，仲胺由于存在很大的空间位阻以及取代基的电子效应，导致单伯胺上两分子丙烯腈就显得尤为困难。目前国内外对双氰乙基环己胺的专利文献鲜有报道。

CN113372241A公开了一种脂肪族伯胺一步法合成双氰乙基叔胺的方法。该发明包括以下步骤：以乙醇酸水溶液为催化剂，将脂肪族伯胺加入至丙烯腈中，在加热回流条件下，一步法合成双氰乙基叔胺化合物，在反应结束后，减压蒸馏处理脱除低沸点的组分，以及在操作温度下将乙醇酸进行分解，就可获得收率高于95％的双氰乙基叔胺化合物。该方法主要具有以下两个优点：1)单氰乙基化反应和双氰乙基化反应同时进行，可以提高反应效率；2)反应母液无需加碱中和处理，避免大量含盐废水产生，后处理流程精简。但由于此工艺的两步反应同时进行，脂肪族伯胺与乙醇酸容易发生反应生成相应的酰胺。以环己胺为例，酰胺类副产形成的方程式如下：

另外采用高温分解的方法将乙醇酸去除，由于酸和胺的结合力很强，不可避免会有微量的乙醇酸存在于产品中，含微量酸的氰乙基化产品在一般的应用领域问题不大，但在腈加氢这一领域容易导致催化剂失活，胺的选择性不高，这也是众所周知的。

CN1172906C公开了脂环族连伯二胺的氰乙基化的方法。该发明以水为催化剂，将丙烯腈与一种二胺反应，主要得到单氰乙基化胺和双氰乙基化胺的产品，同时会副产少量的三和四氰乙基化胺。该发明是一种通用做胺的氰乙基化产品的方法，但单伯胺上不能高收率的得到相应的双氰。

EP1229021A1也公开了一种脂环族连伯二胺氰乙基化的方法。该发明以水和乙酸作为催化剂(pKa在-3.0到7.5之间)，丙烯腈与脂环族连伯二胺反应生成相应的氰乙基化混合物。该发明在一定程度上可以得到三氰乙基化胺和四氰乙基化胺，但同时也会生成很多酰胺类的副产，根据其实施例记载，三氰乙基化胺和四氰乙基化胺最高选择性仅为79％。

因此，现有技术仍存在以下几点不足：

1)单伯胺双氰乙基化产品选择性较低，同时副产少量酰胺类物质，如果用于加氢的原料，会导致催化剂失活。

2)催化剂不能重复利用，会造成资源的浪费，生产成本的提高，同时产品中含少量酸，也会对进一步加氢造成一定的影响。

总体来说，针对加氢的原料，上述现有技术中的氰乙基化产品还没有一个好的解决方案，不能高收率地得到高纯度的双氰乙基环己胺。

发明内容

基于现有技术中存在的不足，本发明提供了一种环己胺与丙烯腈反应高收率的合成高纯度的双氰乙基环己胺的方法。该方法双氰乙基环己胺的收率极高(≥98％)，同时不含副产物酰胺，产品中酸含量≤50ppm，产品不需要复杂的处理过程就可以直接用于下一步的加氢；此外本发明的催化剂可以循环使用，极大的简化了后处理的流程，避免了三废的产生，降低了生产成本。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：