[发明专利]催化羰化合成酰胺的方法

说明书

所属领域

本发明涉及一种催化有机胺羰化制相应酰胺的方法。

技术背景

酰胺是一类重要的有机反应中间体。它广泛的应用于医药、农药、香料、染料的合成，也用作纸张处理剂、纤维工业的柔软剂及动物胶的软化剂等。随着社会的发展，各种酰胺的需求量不断增长。目前，酰胺的制备方法主要使用钴、铁、镍等过渡金属以及钯、钌、铑等贵金属均相催化剂催化胺类化合物羰化制得。这一类催化过程普遍存在着反应条件苛刻、催化剂分离回收、重复使用困难等问题。因而，寻找高效的催化剂体系受到人们的关注。

金作为一种潜在的催化材料已经日益引起人们的关注。到目前为止担载金催化剂已经在完全氧化、选择氧化、氮氧化物消除、选择加氢、精细化学品合成中被广泛研究。当前用于催化反应的担载金催化剂的制备方法包括共沉淀法、浸渍法和离子交换法。但是共沉淀法制得的催化剂往往存在着比表面积较低，金的担载量较高并且容易被包埋等缺点；而浸渍法制备的金催化剂则普遍活性不高；离子交换法则存在着交换时间长、交换量有限、制备过程较为复杂、液相反应中金活性组分易流失、催化剂粒度太小不便于使用等问题。因此，发展新型的担载金催化剂的制备方法和发现由金催化剂催化的高效化学反应已经成为促进金催化剂发展的一个重要方面。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更为环境友好、高效的酰胺制备方法。

一种催化羰化合成酰胺的方法，其特征在于使用溶液溶胶凝胶法制备的SiO_x-nH₂O或SiO_x-nH₂O-TiO_y-mH₂O(x，y＝1-4，m，n＞1)担载金催化剂，于初始反应压力为2.0-6.0MPa，反应温度为100-200℃，反应时间为0.5-5小时，氧气与一氧化碳的比例为0∶1-1∶1，在有机溶剂存在下催化有机胺羰化制相应的酰胺。

本发明所用的反应底物为有机胺，其结构式为：R₁NH₂，其中R＝C₁-C₁₈或PhCH₂NH₂；R₂NH，其中R₂＝C₁-C₁₈或(PhCH₂)₂NH₂。

本发明所用的溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、苯或乙腈。

本发明的催化剂用量为有机胺重量的1-10％。

本发明的催化剂活性组分为金，金的担载量为催化剂重量的0.01％-5％。

本发明的催化剂的载体为SiO_x-nH₂O或SiO_x-nH₂O-TiO_y-mH₂O(x，y＝1-4，m.n＞1)。

本发明使用溶液溶胶凝胶法制备担载金催化剂，金原子簇牢固而均匀的分布于SiO_x-nH₂O或SiO_x-nH₂O-TiO_y-mH₂O(x，y＝1-4，m，n＞1)所构成的空穴中。

本发明进行溶胶凝胶法所用的促进剂为稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸、稀磷酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氟化钠溶液。

本发明的促进剂的浓度为0.001摩尔/升-5.0摩尔/升。

本发明的催化剂SiO_x与TiO_y的前体为正硅酸四甲酯、正硅酸四乙酯、甲基硅酸四甲酯、乙基硅酸四乙酯、氯硅酸四甲酯、氯硅酸四乙酯、钛酸四丁酯或钛酸四异丙酯。

本发明的方法，其特征在于SiO_x-nH₂O或SiO_x-nH₂O-TiO_y-mH₂O(x，y＝1-4，m，n＞1)中Si与Ti的摩尔比为1∶0-0.1∶1。