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环已胺的制备方法(二)

[db:作者] / 2023-02-10 00:00

(4)环已醇催化氨化法

  

在氢存在下,以Rb/Al2O3为催化剂,控制反应温度为150℃左右,于高压釜内加热环已醇,再通入氨,可生成环已胺与二环已胺,经精制分别得到环已胺和二环已胺2种产品。国外有专利报道,用Ru/Al2O3作催化剂,环己醇加压催化氨化制备环已胺,同时副产二环已胺。有的国家和企业环已醇来源容易且价格便宜,因此目前国外有数家企业采用该法生产环已胺。

  

  

(5)环已酮催化氨解法

  

须在氢气存在下进行

  

  

这条路线的主反应为:

  

  

副反应为:

  

  

将98g(1mol)环已酮放入压力釜,升温到353K,压入51g(3mol)氨,通入氢气,调整压强至8.0MPa以上,开动搅拌,可以观察到随搅拌速度的加快,吸收氢气的速度明显加快,维持通入氢的压强在8.0~9.0MPa,反应温度控制在353~393K,在尽可能快的搅拌速度下,反应3h。此时不再吸收氢气,停止加热和搅拌,自然冷却到环境温度,将压力釜缓慢放气,打开压力釜,倒出反应产物,滤出催化剂,赶出溶解的氨,加入适量的环已烷或苯。共沸除水,残留液体精馏,收集132~134℃的馏分。

  

(6)环已酮肟催化胺解法

  

陈志新等人以环已酮肟为原料,采用雷尼镍(Raney Ni)为催化剂,在加入氨的溶剂中与氢气进行还原反应直至压力保持不变为止,反应产物经脱水、干燥、精馏后得环已胺。还原反应压力为1~5MPa,温度为20~150℃,雷尼镍的重量为环已酮肟的0.3%~10%,氨与环已酮肟物质的量的比为(0~1):1。

  

①制备新鲜的雷尼镍催化剂,将2g Ni-Al合金分批溶于含有10g氢氧化钠的100mL氢氧化钠水溶液中,直至不再产生气泡。倾出上层水溶液,用新鲜蒸馏水洗涤数次,直至最后的洗液为中性。

  

②在500mL高压釜中依次加入环已烷80mL(62.32g/0.74mol),上述制备的全部Raney Ni和环已酮肟113.2g(1.0mol)。先将高压釜用氢气置换三次,然后充至3.0MPa;再向高压釜中加入氨17g(1.0mol)。将高压釜中的上述混合物加热至100℃进行还原反应,反应期间压力下降,需不断补充氢气,保持压力为3.0MPa条件下加氢;直至不再吸氢为止,此时压力保持恒定,反应时间共为8h。

  

③反应结束后,自然冷却至室温,慢慢释放氢气,打开高压釜,将上述反应产物用氮气压滤,得滤液A和滤饼;滤饼为Raney Ni催化剂,可回收利用。用20mL环已烷洗涤滤饼,得滤液B;合并滤液A和B,得总滤液。加热总滤液,环已烷与水蒸馏共沸,将水分出。分水完毕后,常压精馏。

  

收集80~82℃馏分为环已烷,可回收并循环利用。收集134~135℃馏分,得环已胺,气相色谱分析含量为99.0%,收率85.4%。然后19mmHg下蒸馏,收集136~140℃的馏分,得二环己胺,其气相色谱分析含量为98.2%。环已胺与二环已胺的总收率为93.7%。

  

该法合成环已胺,反应条件温和,生产成本低,设备简单,易于操作和实现产业化。同时产品纯度较高,且能达到85%的收率。

  

(7)硝基环已烷还原法

  

  

[技术指标]HG/T2816-1996工业环已胺

  

  

[应用]环已胺呈强碱性。因此刺激皮肤和黏膜。使用时,工作场所空气中最高容许浓度1mg/m3。设备要密闭,装置内要通风,操作人员戴防护用具。

  

在水处理中一般用作锅炉给水pH值调节剂。环已胺溶于水中呈碱性,可以中和水中的游离二氧化碳,提高给水pH值,减缓二氧化碳腐蚀。由于环已胺分配系数小,温度超过510℃时,蒸气易分解。所以目前环已胺主要用于处理中、低压锅炉的给水处理。但药品价格贵,水处理费较高。

  

此外,还可用作合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静电剂等。环已胺本身为溶剂,也可在树脂、涂料、脂肪、石蜡油类中应用。