[其他]应用经热解的活性炭催化剂生产仲胺或伯胺的方法

说明书

在一种活性炭催化剂存在下，氧化叔胺或仲胺以选择性地生产仲胺或伯胺，该活性炭催化剂已经过处理而提高其催化活性。

本发明涉及在一种活性炭催化剂存在下，选择性地催化氧化叔胺或仲胺以生产仲胺和伯胺的方法，所述用于氧化反应的活性炭催化剂经过处理而使其催化活性大大提高。

美国专利4，264，776号公开了一种制备仲胺的方法。该方法是通过在炭催化剂上将叔胺和氧进行催化氧化反应以制取仲胺。该催化剂是在该技术领域内很常见的一种活性炭，它的特点是对各种气体、蒸汽和胶体固体具有高吸附能力，并且具有较高的比表面积。为了活化一般商用炭催化剂，通过是用蒸汽或二氧化碳将炭加热到高温（800-900℃），这样可导致其多孔粒子结构并增加比表面积。

美国专利4，072，706号公开了一种氧化去除叔胺中膦酰基甲基基团的方法。在该方法中，活性炭催化剂和含氧气体一起使用。可以留意到的是：任何来源或任何形式的炭也可在该发明所公开的方法中用作催化剂或基质。

美国专利3，969，398号指出活性炭在N-（膦酰基甲基亚氨基）二乙酸的催化氧化中的作用。据述，在该文所说的方法中有用的炭催化剂可以是许多种不同商品名称的炭催化剂。

美国专利3，497，564号公开了在烷基苯的氧化脱氢反应中无定形炭或石墨炭作催化剂的作用。据述在该发明的方法中，可使用任何来源的活性炭。

日本专利申请56-17634号公开了一种用于SO₃/SO₂转换的炭物质的活化方法。该炭物质用作还原催化剂，可在各种气体如空气、废气中，选择地把SO₃转换为SO₂。各种炭物质诸如圆柱形活性炭，先用氧化酸如硝酸处理，接着再在惰性气体中在300-700℃下进行热处理。

美国专利4，158，643号指出一种用氧化法改进活性炭载体的方法。该方法是把氧加到活性炭的表面，然后用一种惰性疏水化合物浸渍该炭载体。该炭载体可以是任何商用的、原用于汽相活化的活性炭。在一段延长的期间内，该炭载体在二氧化硫的存在下对一氧化碳的氧化很有用。

美国专利3，243，383号指出一种再生失效催化剂的方法。该失效催化剂已用于把烯烃聚合成液态产物。根据该发明，在惰性气体中，将在炭催化剂上的失效钴氧化物加热、冷却，然后用硝酸、一氧化氮或二氧化氮处理。

上述参考资料中都没有提出，在炭催化剂的表面，特别是当有酸性或碱性表面氧化物时，可以在胺氧化反应速率中起很重要的作用。

本发明目的是提供一种生产仲胺或伯胺的方法，它是在一种活性炭催化剂存在下，在氧气或含氧气中催化氧化叔胺或仲胺以选择性地生产仲胺或伯胺。而本发明之改进在于，所述活性炭催化剂经过处理以从碳催化剂表面除去氧化物。为了除去表面氧化物，处理步骤包括用氧化剂诸如硝酸、CrO₃、H₂O₂、次氯酸盐等，或用气体氧化剂诸如H₂O、H₂O/NH₃、CO₂、NO_x、空气等等来处理该炭物质，然后在温度范围约500-1500℃，没有氧存在的环境中，热解该炭物质。然而较佳的处理方法是在存有NH₃和气体氧化剂或诸如H₂O、NO_x、O₂、CO₂和SO₂气体混合物的同时，热解该炭物质。

此处所用的“氧化物”一词是指含氧的碳官能团以及含氧的杂原子官能团。其他不含氧的杂原子官能团，在处理中也可能从该炭物质的表面除去。

按照本发明制备的活性炭，其所表现的改良活性是出人意料的，即其在催化氧化叔胺以有选择性地生产仲胺时所表现的反应速率是出人意料的。此外，根据本发明，使用任何一种按本发明处理的炭催化剂，可大大地增加从叔胺和仲胺中氧化去除羧甲基基团和膦酰基甲基基团，以及催化氧化N-（膦酰基甲基亚氨基）二乙酸的反应速率。