一种n-仲丁基苯胺的制备方法
【专利摘要】本发明公布了一种n-仲丁基苯胺的制备方法，属于化学领域。该方法包括采用原料苯胺和仲丁醇进行烷基化反应，苯胺和仲丁醇经气化器气化后进入反应器进行烷基化反应，烷基化反应采用含有金属的催化剂进行。本方法简单易实现，绿色环保，利用本方法生产制造n-仲丁基苯胺，能够有效的提高产品质量，降低成本，增强企业竞争力。
【专利说明】—种η —仲丁基苯胺的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种仲丁基苯胺的制备方法，特别涉及一种η-仲丁基苯胺的制备方法，属于化学领域。
【背景技术】
[0002]η-仲丁基苯胺，其中η指仲丁基在苯环上的位置，η可为2、3、4、5、6位，分别对应仲丁基在邻位、间位、对位，是一种新型材料，用途十分广泛，使用性能良好，具有耐磨、无静电、无粉尘、无污染、耐腐蚀等优点。主要用于涂料、发泡材料、防腐材料、地板漆等用于制造软泡、聚氨酯扩链剂、硬泡材料、胶粘剂、弹性体等。因产品具有多种优良性能，在市场上将逐渐取代环氧树脂、丙烯酸树脂、莫卡树脂等多种树脂在很多方面的应用，市场前景十分广阔，传统的η-仲丁基苯胺制备方法以苯胺和仲丁醇为原料采用烷基化反应进行，反应在高压釜中进行，国外唯一一家生产企业采用硫酸和溴化钠为催化剂，高压釜式反应的工艺，副反应在3%以上，而且该工艺产生废水量较大，生产每吨产品单催化剂成本在6000元以上，产品质量方面纯度最高做到96%，这种制备工艺反应条件不温和，催化剂一次使用，副产物多，制造过程中容易形成污染，不利于生产过程低成本高效环保的进行。
【发明内容】
[0003]本发明为克服传统制备工艺的缺陷，提供一种过程简单、条件温和、绿色环保、低成本的η-仲丁基苯胺的制备方法。
[0004]本发明所提供的一种η —仲丁基苯胺的制备方法，包括采用原料苯胺和仲丁醇进行烷基化反应，苯胺和仲丁醇经气化器气化后进入反应器进行烷基化反应，烷基化反应采用含有金属的催化剂进行，所述的催化剂为含有铜锌金属的混合物，所述的催化剂为含有铜锌金属的混合物，金属混合物与石墨混合制成催化剂，所述的烷基化反应投料重量比为:仲丁醇:苯胺=1.3-1.5:1，反应温度2001: -220°C，反应在常压进行，:所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:石墨=1:1 一 1.1:1.3-2，所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:镍:石墨=1:1 一 1.05:1 — 1.3:1.3 —2，所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:铝:石墨=1:1:1 一1.2:1.3-2，所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:铬:石墨=1:1 — 1.1:1 — 1.2:1.3 — 2,所述的催化剂制成直径为2_ — 3.5mm,高度为5_ — 7mm的圆柱体，烷基化反应完成后分馏、精馏得η —仲丁基苯胺。
[0005]本发明所提供的一种η-仲丁基苯胺的制备方法，将原料气化后在固定床反应器中进行，无须在高压釜等设备，采用含有铜锌的金属混合物为催化剂，催化剂通过混合一定量石墨作为载体固化在一起制成一定形状，载体也可以考虑选用其它合适的物质，在此基础上添加一定量的镍或铬或铝还能进一步提高催化效率和收率，并提高催化剂循环使用的次数，催化剂制成特定的形状，可循环利用，相比以硫酸、氢氟酸或有机物为催化剂反应副产物大大降低，能有效的提高反应的收率，本制备方法反应条件温和，反应过程中无三废产生，制备过程绿色环保，吨产品催化剂成本大大降低，本方法简单易实现，利用本方法生产制造η-仲丁基苯胺，能够有效的提高产品质量，降低成本，增强企业竞争力。
【具体实施方式】
[0006]为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。本发明中的η-仲丁基苯胺，其中η指仲丁基在苯环上的位置，可为2、3、4、5、6位，分别对应仲丁基在邻位、间位、对位。本发明的反应器采用固定床反应器，连续进料生产，连续分馏、精馏，精馏分馏后将产品分离，未反应的仲丁醇、苯胺可继续作为原料投入反应。
[0007]实施例1:
取粉状铜、锌、石墨，石墨作为载体，按照重量铜30%、锌30%、石墨40%制作催化剂，催化剂制成直径为3_左右、高度为5_左右的圆柱体，催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，投入500kg仲丁醇，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.3:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210 0C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ± I (TC，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度99%。
[0008]实施例2:
取粉状铜、锌、石墨，石墨作为载体，按照重量铜28%、锌30%、石墨42%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为2.5_左右、高度为6_左右的圆柱体，催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，投入500kg仲丁醇，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210°C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ±10°C，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度99.3%。
[0009]实施例3:
取粉状铜、锌、石墨，石墨作为载体，按照重量铜25%、锌27%、石墨48%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为3mm左右、高度为6mm左右的圆柱体，催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210 0C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ± I (TC，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度99.2%。
[0010]实施例4:
取粉状铜、锌、石墨，石墨作为载体，按照重量铜27%、锌29%、石墨43%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为2mm左右、高度为5mm左右的圆柱体，催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.3:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210 0C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ± I (TC，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度99.5%。
[0011]实施例5:
取粉状铜、锌、镍、石墨，石墨作为载体，按照重量铜20%、锌21%、镍25%、石墨34%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为2.5mm左右、高度为5mm左右的圆柱体,催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.3:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210°C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ± 10°C，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度99.3%。
[0012]实施例6:
取粉状铜、锌、铝、石墨，石墨作为载体，按照重量铜22%、锌22%、铝24%、石墨32%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为2.5mm左右、高度为5mm左右的圆柱体,催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到固定床反应器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.4:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210°C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ±10°C，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度99.2%。
[0013]实施例7:
取粉状铜、锌、铝、石墨，石墨作为载体，按照重量铜20%、锌20%、铝24%、石墨36%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为3_左右、高度为5_左右的圆柱体，催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210 0C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ± I (TC，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度大于等于99.7%。
[0014]实施例8:
取粉状铜、锌、铬、石墨，石墨作为载体，按照重量铜20%、锌22%、铬24%、石墨34%的金属混合物为催化剂，催化剂制成直径为3_左右、高度为5_左右的圆柱体，催化剂可为多孔状，将催化剂投入填充到反应器中，按照重量比仲丁醇:苯胺=1.5:1投料，投入600kg苯胺及相应量的仲丁醇至搅拌罐中，充分搅拌后经计量泵打入气化器，气化器气化温度保持在210 0C ±10°C，原料经气化后进入反应器中，反应温度220°C ± I (TC，反应采用常压进行，在催化剂的作用下进行烷基化反应，反应物产物直接进行分馏、精馏，得产物η-仲丁基苯胺，分馏回收得到的仲丁醇和苯胺可以重新利用，反应可以连续进行，一次转换率达70%以上，产品纯度大于等于99%。
[0015]本发明中每吨催化剂可生产1000-1200吨的产品，催化剂使用到一定程度后活性降低，可通过复活再生后重复使用。本发明所提供的一种η-仲丁基苯胺的制备方法，将原料气化后在固定床反应器中进行，无须在高压釜等设备，采用含有铜锌的金属混合物为催化剂，催化剂通过混合一定量石墨作为载体固化在一起制成一定形状，载体也可以考虑选用其它合适的物质，在此基础上添加一定量的镍或铬或铝还能进一步提高催化效率和收率，并提高催化剂循环使用的次数，催化剂制成特定的形状，可循环利用，相比以硫酸、氢氟酸或有机物为催化剂反应副产物大大降低，能有效的提高反应的收率，本制备方法反应条件温和，反应过程中无三废产生，制备过程绿色环保，吨产品催化剂成本大大降低，本方法简单易实现，利用本方法生产制造η-仲丁基苯胺，能够有效的提高产品质量，降低成本，增强企业在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
【权利要求】
1.一种η —仲丁基苯胺的制备方法，包括采用原料苯胺和仲丁醇进行烷基化反应，其特征在于:苯胺和仲丁醇经气化器气化后进入反应器进行烷基化反应，烷基化反应采用含有金属的催化剂进行。
2.根据权利要求1所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的催化剂为含有铜锌金属的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的催化剂为含有铜锌金属的混合物，金属混合物与石墨混合制成催化剂。
4.根据权利要求1所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的烷基化反应投料重量比为:仲丁醇:苯胺=1.3-1.5:1，反应温度2001:-2201:，反应在常压进行。
5.根据权利要求3所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:石墨=1:1 一 1.1:1.3 — 2。
6.根据权利要求3所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:镍:石墨=1:1 一 1.05:1 -1.3:1.3 一 2ο
7.根据权利要求3所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:铝:石墨=1:1:1 一 1.2:1.3 — 2。
8.根据权利要3所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的含有铜锌金属的混合物催化剂的组份重量含量比为铜:锌:铬:石墨=1:1 一 1.1:1-1.2:1.3-2。
9.根据权利要求3所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:所述的催化剂制成直径为2mm — 3.5mm,高度为5mm — 7mm的圆柱体。
10.根据权利要求1所述的一种η—仲丁基苯胺的制备方法，其特征在于:烷基化反应完成后分馏、精馏得η —仲丁基苯胺。
【文档编号】C07C211/45GK104387281SQ201310453441
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】曹日磊 申请人:安阳市鼎胜稀土抛光材料有限公司