工业上通常是在载体金属银、镍或铜催化剂存在下,将正丙醇与氨临氢反应生成正丙胺,反应一般在0.4±0.1MPa的压力和190±10℃条件下进行,得到一、二、三种丙胺的混合物,其中三正丙胺的含量最高,为37~40%,一正丙胺和二正丙胺较低,约为20%、30%。由于二正丙胺在工业上广泛用作化学中间体,因此,正丙醇临氢氨化反应的最主要的目的产物是二正丙胺。为提高二正丙胺产量、降低三正丙胺产量,专利 CN100542672C 采用一种性能较好的以醇氨解法制取正丙胺的催化剂,可以在比较温和的条件下,得到较高的正丙醇转化率及能提高二正丙胺、降低三正丙胺选择性的特点。
催化剂由载体、活性组份Ni、Cu、Mo组成,其中活性组份在催化剂中所占的重量百分比为20~45%,且活性组份的原子比为Ni:Cu=1:0.02~0.6,Ni:Mo=1:0~0.3,其余为载体三氧化二铝,载体三氧化二铝用以下方法制备:把Al2O3粉加入蒸馏水和浓硝酸,三者的重量配比为1~1.2:1~1.8:0.02~0.05,混合均匀后,经500-600℃温度干燥焙烧,制得催化剂载体。
由原料正丙醇与氨在含镍催化剂下,优选反应温度为130~170℃,反应压力为1.0~1.5MPa,气相空速为0.35-0.45h-1,正丙醇:氨:氢的摩尔比为1:1.4~2.8:3.5~7的条件下反应,生成的一正丙胺、二正丙胺、三正丙胺中二正丙胺含量最高,三正丙胺的含量最低,从而有利于提高二正丙胺的产量,降低三正丙胺的循环量,减少能源消耗。
胺是一种广泛应用于医药、树脂、塑料、有机合成和纺织品等领域的重要有机化合物。近年来,已经发展出多种新的胺合成催化方法,例如羰基化合物的还原胺化、烯烃和炔的氢胺甲基化或氢胺化以及钯催化芳基卤化物的胺化。腈的氢化反应因其高原子效率而成为制备胺的常用方法之一。叔胺是合成季铵盐基离子液体的常用原料,也存在于许多生物碱中,如奎宁和阿托品。
三正丙胺是一种叔胺有机化合物,广泛应用于药物、农药、橡胶和纤维加工助剂等领域。目前,常用的制备方法是使用昂贵且不环保的催化剂,且产物选择性较低。因此,开发一种高效、选择性的腈加氢催化剂仍然是一个具有挑战性的目标。
为了解决上述问题,研究人员提出了一种新的催化剂——聚合物介孔石墨氮化碳(mpg-C3N4),它具有极高的化学和热稳定性,并且可以直接用于多相催化或作为催化剂载体,负载金属钯,用于制备三正丙胺。
1、催化剂Pd/mpg-C3N4的合成
将PdCl2和mpg-C3N4溶解在蒸馏水中,加热搅拌后加入NaOH和NaBH4溶液,最后经过过滤和洗涤得到催化剂。
2、三正丙胺的合成
将丙腈和催化剂Pd/mpg-C3N4放入反应器中,在氢气气氛下进行加氢反应,反应结束后进行产物分离和纯化。
[1]Li, Y., Gong, Y., Xu, X., Zhang, P., Li, H., & Wang, Y. (2012). A practical and benign synthesis of amines through Pd@mpg-C3N4 catalyzed reduction of nitriles. Catalysis Communications, 28, 9–12.
二正丙胺是一种无色、吸湿液体,具有特殊气味。
二正丙胺的蒸汽比空气重,可能沿地面流动,造成远处着火。
二正丙胺在燃烧时会分解,生成含有氮氧化物的有毒烟雾。其水溶液是一种中强碱。与强酸、卤代烃、醇类和硝基烷等化合物以及氧化剂和汞都会发生剧烈反应,产生着火和爆炸的危险。
二正丙胺可通过吸入蒸汽、皮肤接触和食入被吸收到体内,所有接触途径都会产生严重的局部影响。
二正丙胺对眼睛、皮肤和呼吸道具有腐蚀性,食入会导致腐蚀。吸入可能导致肺水肿,但仅在最初的眼睛和(或)呼吸道刺激作用变得明显后才出现。接触还可能导致严重咽喉肿胀。
反复或长期与皮肤接触可能导致皮炎,该物质可能对呼吸道和肺有影响,可能导致慢性炎症和功能受损。
丙胺是一种有机化合物,也被称为1-氨基丙烷。它的化学式为C3H9N,相对分子质量为59.11。丙胺属于胺类有机物,是一种弱碱。它可以通过正丙醇和氨在特定条件下反应得到。丙胺在工业上具有广泛的应用,可以用作药物、涂料、纺织品和树脂的整理剂,还可以用作石油添加剂和防腐剂。
正丙胺的制备和性质使其成为重要的有机合成原料。它可以用于合成丙基异氰酸盐、氯丙胺和丙基氨基甲酸盐等化合物。这些化合物在纺织品整理剂中起着重要的作用。
在包装、运输和贮存方面,正丙胺应采用密封包装,并配备相应的消防器材和泄漏应急处理设备。它在遇到明火、高温和氧化剂时易燃,因此应储存于阴凉、通风的地方,并远离火源。
在操作处置和储存方面,操作人员应进行专门培训,并采取必要的防护措施,如佩戴防毒面具、化学安全防护眼镜和防静电工作服。正丙胺的储存条件包括阴凉、通风的库房,禁止与氧化剂和酸类混储。
环氧丙烷是生产聚醚、丙二醇、聚氨酯、非离子型表面活性剂、油田破乳剂等化工产品的重要原料,在精细化工领域被广泛应用。氯醇法制环氧丙烷工艺面临严重的环保问题,随着社会对环保要求越来越高,人们逐渐放弃氯醇法制环氧丙烷的合成工艺,逐渐选用以双氧水为氧化剂的HPPO工艺。HPPO工艺的核心是TS-1分子筛催化剂,TS-1分子筛一般用四丙基氢氧化铵作模板剂合成得到。
目前常用的四丙基氢氧化铵生产工艺是以三丙胺与溴丙烷反应生成四丙基溴化铵,再通过离子交换或电解等方法制得四丙基氢氧化铵。
为了降低四丙基氢氧化铵的能耗,本申请提供一种四丙基氢氧化铵的制备方法及其制备的季铵碱水溶液。
一种四丙基氢氧化铵的制备方法,包括以下步骤:
S1季铵化:取三正丙胺与溴丙烷,以乙腈为反应溶剂,加入镍钛催化剂,搅拌,加热至回流反应8-20h,形成季铵盐,回收产物,制得季铵化合物;
S2成碱:将季铵化合物通过离子交换法或电解法,制得季铵碱水溶液;
所述步骤S1中三正丙胺、溴丙烷与乙腈的物质的量之比为1:(1-1.1):(3-8);三正丙胺与镍钛催化剂的质量比为100:(1-5);所述镍钛催化剂主要由包括以下重量份的原料制得:可溶性镍盐8-15份,纳米氧化钛50份。
通过采用上述技术方案,在步骤S1中,用乙腈作反应溶剂,乙腈是一种极性的非质子化溶剂,在回流的高温状态下,对镍离子、钛离子具有一定的溶解能力,对镍离子、钛离子具有一定的活化作用;而镍钛催化剂中含有镍离子和钛离子,经乙腈高温活化后,对溴丙烷与三正丙胺之间的季铵化反应具有显著的催化作用,加快季铵化反应的进行,提高反应转化率,显著缩短季铵化反应的反应时间,降低四丙基氢氧化铵产品的生产能耗。
通过采用上述技术方案,步骤S1回流反应完成后,四丙基溴化铵从乙腈中析出,通过一次过滤,四丙基溴化铵和镍钛催化剂在滤饼中,乙腈和未反应的原料在一次母液中,便于回收乙腈和未反应的原料;将一次滤饼加水溶解,四丙基溴化铵溶解在水中,通过二次过滤,四丙基溴化铵在二次母液中,镍钛催化剂在二次滤饼中,实现对四丙基溴化铵的回收;而二次母液可以直接进行下一步的离子交换或电解,生成四丙基氢氧化铵;二次滤饼的镍钛催化剂可以回收重复利用,有助于降低生产成本。
目前,盐酸替罗酰胺的合成方法有所改进。新的合成方法包括以下步骤:
步骤一:在5000ml四口反应瓶中,加入纯化水、碳酸钠、L-酪氨酸和苯甲酰氯,经过一系列的反应和处理,得到干燥的O,N-2-苯甲酰-L-酪氨酸。
步骤二:在3000ml四口瓶中,加入甲苯、O,N-2-苯甲酰-L-酪氨酸和二丙胺,经过反应和处理,得到N-苯甲酰基-L-酪氨酰二正丙胺。
步骤三:在2000ml四口瓶中,加入纯化水、氢氧化钠和乙二胺四乙酸,经过一系列的反应和处理,得到盐酸替罗酰胺。
这种新的合成方法相比之前的方法,原料使用较少,产率较高,且操作条件相对温和,纯化过程也较为简单。
盐酸替罗酰胺主要用于治疗急性痉挛性疼痛,如肝胆绞痛、腹部绞痛、肾、输尿管绞痛等。它通过调节平滑肌细胞的收缩和松弛,起到镇痉的作用。
除了上述新的合成方法外,还有其他制备盐酸替罗酰胺的方法。具体步骤包括:
步骤一:在5000ml四口反应瓶中,加入纯化水、碳酸钠、L-酪氨酸和苯甲酰氯,经过一系列的反应和处理,得到干燥的O,N-2-苯甲酰-L-酪氨酸。
步骤二:在3000ml四口瓶中,加入甲苯、O,N-2-苯甲酰-L-酪氨酸和二丙胺,经过反应和处理,得到N-苯甲酰基-L-酪氨酰二正丙胺。
步骤三:在2000ml四口瓶中,加入纯化水、氢氧化钠和乙二胺四乙酸,经过一系列的反应和处理,得到盐酸替罗酰胺。
这些制备方法在原料使用、操作条件和纯化过程上有所不同,可以根据实际需要选择合适的方法。
[1] CN201710202545.4一种合成盐酸替罗酰胺的新方法
正丙醇是一种透明液体,具有醇香味。它的熔点为-126.2℃,沸点为97.2℃。正丙醇可以与水、醇、醚、烃等多种溶剂混溶,可直接用作溶剂,也可用于合成醋酸正丙酯后再用作溶剂。它的化学性质与其他低分子量脂肪族伯醇相似,是一种用途广泛的化工产品。正丙醇还可以被合成正丙胺、二正丙胺等用于农业领域,或合成各类酯用于食品添加剂、增塑剂、香料等许多方面。
目前,正丙醇被广泛应用于涂料、油漆、胶黏剂、化妆品、塑料和杀菌剂等产品,也是食品添加剂、饲料添加剂、合成香料、清洁剂、防腐剂和刹车油等多个领域的重要原料。此外,正丙醇在医药中间体领域也有非常重要的用途。
目前全球正丙醇有多种生产工艺,其中最常见的是乙烯羰基合成丙醛,丙醛催化加氢生产正丙醇的工艺。另外,还有烯丙醇加氢生产1,4丁二醇副产正丙醇的工艺,以及丙烯直接水合生产异丙醇副产正丙醇的工艺等。
2019年中国正丙醇市场总产能为14.2万吨。乙烯羰基合成法生产正丙醇是国内最重要的生产工艺路线,占全国总产能的84.5%。烯丙醇加氢法产能为1.5万吨,占国内总产能的10%。
乙烯羰基合成法以乙烯、合成气、氢气为原料,经低压羰基合成工艺生产丙醛,再由气相加氢工艺生产正丙醇。该工艺具有工艺流程短、能量消耗小、设备造价低、操作控制稳定可靠和三废排放少等优点。
烯丙醇加氢法是从烯丙醇出发,以氢甲酰化反应,生成4-羟基丁醛,再加氢制得1,4-丁二醇。该法具有投资低,能耗少,催化剂可循环使用、反应安全、副产物利用价值高等优点,是一种有推广前景的方法。
从异丙醇副产物中回收法是通过丙烯直接水合法制异丙醇时,副产物为正丙醇,从中回收制得正丙醇。此种方法得到的副产品正丙醇产能较小。
2019年国内正丙醇生产企业汇总表如下:
喹诺酮类药物是一类高效、低毒、广谱的抗菌药物,在临床抗感染治疗方面取得了巨大的成功。常见的喹诺酮类药物包括诺氟沙星、左氧氟沙星、环丙沙星等。左氧氟沙星是一种用于抑制革兰阴性菌的喹诺酮类药物,而左左氧氟沙星(Leovfloxacin)是左氧氟沙星的左旋异构体,对多数革兰阴性菌和革兰阳性菌均有明显的抑制作用。左氧氟沙星的制备关键在于其中间体左氧氟沙星环合酯的合成。
目前,制备左氧氟沙星环合酯常用四氟苯甲酸作为起始原料。参考文献[1]中记载了一种以2,3,4,5-四氟苯甲酸为原料的合成方法,具体步骤包括酰氯化、与丙二酸二乙酯缩合、部分水解脱羧、与原甲酸三乙酯缩合、L-氨基丙醇置换、环合等。然而,该合成路线的合成步骤较多,收率较低,产生的废物较多,且原甲酸三乙酯用量大且价格高,导致生产左氧氟沙星和左左氧氟沙星的成本较高。本文提出了一种以N,N-二甲胺基丙烯酸乙酯和三正丙胺为起始物料制备左氧氟沙星环合酯的方法。
图1 左氧氟沙星环合酯的合成反应式
(1)将400kg N,N-二甲胺基丙烯酸乙酯和三正丙胺500L于二甲苯中反应,反应完全后加入600kg 2,3,4,5-四氟苯甲酰氯,在55℃下保温反应2小时,然后加入200kg L-氨基丙醇,继续保温反应2小时。反应结束后,加入1N盐酸溶液进行酸洗和水洗,得到胺化物。
(2)将含水量在0.3%以内的N,N-二甲基甲酰胺溶剂中加入310kg氟化钾和2kg四丁基溴化铵催化剂,脱水至体系内水分在0.1%以内。在0.05MPa、120℃下,按照0.7L/h/kg N,N-二甲胺基丙烯酸乙酯的速率加入胺化物,保温反应0.3小时,趁热压滤。将母液浓缩至体积为原体积的30%,降温至0℃,离心,甲醇淋洗沉淀,干燥得到左氧氟沙星环合酯,收率为88.5%,纯度为99.9%。
[1] US4777253(1988)
3-(2-氨基-2-硫代乙基)苯甲酸甲酯是一种重要的精细化工原料和医药中间体,可以用于制备新型磷酸盐运输抑制剂的关键中间体。本文介绍了一种合成3-(2-氨基-2-硫代乙基)苯甲酸甲酯的方法。
合成方法包括以下步骤:
在容器内加入3-氰甲基苯甲酸甲酯、硫氢化钠和甲醇作为溶剂,升温至60~75℃,在搅拌条件下缓慢滴加有机胺盐酸盐的甲醇溶液,滴加完毕后继续保温反应1~2小时。
所用的3-氰甲基苯甲酸甲酯、硫氢化钠和有机胺盐酸盐的摩尔比为1:1.2~2:1.2~2,滴加时间为6~7小时。
将步骤1)所得的反应产物过滤以除去反应生成的NaCl,过滤液蒸馏回甲醇和有机胺,蒸馏后的残留物经过水洗、过滤和干燥(50℃),最终得到3-(2-氨基-2-硫代乙基)苯甲酸甲酯。
常用的有机胺盐酸盐包括正丁胺盐酸盐、异丁胺盐酸盐、仲丁胺盐酸盐、二正丙胺盐酸盐、二异丙胺盐酸盐和三乙胺盐酸盐。
[1] [中国发明,中国发明授权] CN201611097768.0 3-(2-氨基-2-硫代乙基)苯甲酸甲酯的合成方法【授权】