一种1,2-二(4-哌啶基)-乙烷的制备方法与流程

文档序号:18060823发布日期:2019-07-03 03:04阅读:227来源:国知局

本发明涉及化工合成领域,尤其涉及一种1,2-二(4-哌啶基)-乙烷的制备方法。



背景技术:

1,2-二(4-哌啶基)-乙烷是一种重要的精细化工中间体,广泛应用于新型材料的制备,由于其独特的结构,在聚酰亚胺制备方面具有重要意义。1,2-二(4-哌啶基)-乙烷的制备,传统报道的方法是1,2-二(4-吡啶基)-乙烯,在用雷尼镍催化剂150个大气压下反应。或者用Pt,PtO2为催化剂,催化反应,该催化剂成本高,催化剂容易中毒,这主要是因为1, 2-二(4-哌啶基)-乙烷中氮原子的强配位作用,使其容易滞留在催化剂表面而使催化剂中毒。为此,亟需开发选择性好、活性高且稳定的催化体系。



技术实现要素:

本发明针对以上问题,提供了一种催化剂成本低、且能避免催化剂中毒的1,2-二(4- 哌啶基)-乙烷的制备方法。

本发明的技术方案是:包括如下步骤:

1)、在高压釜中定量加入溶剂、催化剂、1,2-二(4-吡啶基)-乙烯,密封高压釜;

2)、对密封的高压釜交替采用N2和H2进行至少3次釜内气体置换;

3)、充入H2,至釜内压力为2-6MPa,对釜内物料进行搅拌,设定釜内反应温度为 60-120℃,开始加热;当温度升至设定值时,开始计时,保持30-150min,反应结束;

4)、将高压釜立即冷却至10-30℃,放空H2,对釜内物料进行过滤,除去催化剂,滤液浓缩得到1,2-二(4-哌啶基)-乙烷。

所述溶剂为甲醇、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、醋酸、N-甲基吡咯烷酮中一种或者两种以上的混合液。

所述催化剂为Pd-Pt/C复合催化剂,其中Pt-Pd按质量比为5~1:1~5,Pt-Pd金属负载量为1-10%。

所述1,2-二(4-吡啶基)-乙烯的浓度为1-8mol/L。

所述1,2-二(4-吡啶基)-乙烯的浓度为3-5mol/L。

充入H2至釜内压力为3.5-4.5Mpa。

所述反应温度为70-110℃。

本发明的反应过程如下:

本发明采用Pd-Pt/C复合催化剂,以廉价的氢气为原料,对1,2-二(4-吡啶基)-乙烯进行催化加氢,制备1,2-二(4-哌啶基)-乙烷,克服了现有技术中制备1,2-二(4-哌啶基) -乙烷反应中收率低,成本高,副反应多等问题。

具有以下有益效果:1)以甲醇、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、醋酸、N-甲基吡咯烷酮为溶剂,相对于其他溶剂来说,以上溶剂具有良好的化学稳定性和热稳定性,此外,还具有选择性高、腐蚀性小,易回收等优点,对本发明反应过程基本无影响;2)该反应所需温度和压力较低,节约能源;3)反应收率高,时间短,提高了转化率和产品纯度;4)反应过程中所用催化剂制备简单,可以重复使用,降低了生产成本;5)反应后处理简单,通过过滤即可实现催化剂的分离,浓缩即可得到合格产品。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作具体说明。

实施例1

在高压釜中定量加入甲醇、质量分数1%的复合催化剂[Pd-Pt(5:1)]/C、1mol/L的1,2- 二(4-吡啶基)-乙烯,密封高压釜,交替采用N2和H2置换3次,充入H2,至高压釜内压力为2Mpa,设定反应温度为60℃,放入恒温油浴开始加热并搅拌。待温度升至60℃时,持续反应30min,反应结束后,将高压釜冷却至30℃,放空H2后,过滤,除去催化剂,滤液浓缩得到产品1,2-二(4-哌啶基)-乙烷,收率为82%。

实施例2

在高压釜中定量加入乙酸乙酯、质量分数5%[Pd-Pt(1:1)]/C、4mol/L的1,2-二(4-吡啶基)-乙烯,密封高压釜,交替采用N2和H2置换3次,充入H2,至高压釜内压力为4MPa,设定反应温度为70℃,放入恒温油浴开始加热。当温度升至70℃时,持续反应60min,反应结束后,将高压釜冷却至10℃,放空H2后,过滤,除去催化剂,滤液浓缩蒸馏得到产品1, 2-二(4-哌啶基)-乙烷,收率为98%。

实施例3

在高压釜中定量加入二甲基甲酰胺、质量分数10%[Pd-Pt(1:5)]/C、8mol/L的1,2-二(4- 吡啶基)-乙烯,密封高压釜,交替采用N2和H2置换3次,充入6MPa的H2,设定反应温度为85℃,放入恒温油浴开始加热。当温度升至85℃时,反应80min,反应结束后,将高压釜冷却至20℃,放空H2后,过滤,除去催化剂,滤液浓缩蒸馏得到产品1,2-二(4-哌啶基)-乙烷,收率为91%。

实施例4

在高压釜中定量加入甲醇、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺、质量分数5%[Pd-Pt(1:5)]/C、3mol/L 1,2-二(4-吡啶基)-乙烯,密封高压釜,交替采用N2和H2置换3次,充入H2,至高压釜内压力为3.5MPa,设定反应温度为95℃,放入恒温油浴开始加热。待温度升至95℃时,持续反应100min,反应结束后,将高压釜冷却至25℃,放空H2后,过滤,除去催化剂,滤液浓缩蒸馏得到产品1,2-二(4-哌啶基)-乙烷,收率为93%。

实施例5

在高压釜中定量加入N-甲基吡咯烷酮、质量分数3%[Pd-Pt(1:4)]/C、5mol/L的1,2-二 (4-吡啶基)-乙烯,密封高压釜,交替采用N2和H2置换3次,充入H2,至高压釜内压力为4.5MPa,设定反应温度为110℃,放入恒温油浴开始加热。待温度升至110℃时,持续反应120min,反应结束后,将高压釜冷却至15℃,放空H2后,过滤,除去催化剂,滤液浓缩蒸馏得到产品1,2-二(4-哌啶基)-乙烷,收率为88%。

实施例6

在高压釜中定量加入二甲基甲酰胺、醋酸、质量分数7%[Pd-Pt(4:1)]/C、4mol/L的1, 2-二(4-吡啶基)-乙烯,密封高压釜,交替采用N2和H2置换3次,充入H2,至高压釜内压力为4MPa,设定反应温度为120℃,放入恒温油浴开始加热。待温度升至120℃时,持续反应150min,反应结束后,将高压釜冷却至12℃,放空H2后,过滤,除去催化剂,滤液浓缩蒸馏得到产品1,2-二(4-哌啶基)-乙烷,收率为91%。

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