[发明专利]叔胺的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用膜型催化剂，以醇和伯胺或仲胺为原料，制造对应的叔胺的方法。

背景技术

很多工业上的反应使用固体催化浆料在混合槽型反应器中进行。通过使反应性气体，例如氢气、氨气等，在催化剂的存在下与液体接触而进行反应。反应结束后，通常利用过滤除去催化剂，回收反应生成物。

然而，浆料化了的催化剂产生安全性、废弃物增加、操作性、生产率等的问题。例如，存在以下问题：有很多催化剂为自燃性的物质，处理粉末和浆料催化剂时需要注意，此外为了回收反应生成物，必须利用过滤等除去催化剂，使设备及运变得复杂。

作为不需要搅拌、气体鼓泡等的混合操作，也无需过滤分离催化剂的处理，可举出固定床方式。作为固定床方式所用的催化剂的形态，目前已熟知的有颗粒状(pellet)、条状(noodle)、或小片状(tablet)等的成形催化剂。利用压缩或挤出等方法，将具有催化活性的粉末状物质成形加工为上述形态，由此形成其中具有无数小孔的结构，就可得到兼具有催化剂形态和高的表面积的制品。例如，在JP-A6-211754中已公开。

采用这种反应方式，可解决催化剂操作性、废弃物等的问题，但不可以应用的反应也有很多。例如，在伴有吸热、放热的反应中，温度控制方面存在问题，此外由于反应器内的液体-气体的不均匀分配，存在着转化率不足或局部浓度梯度导致副反应多等情况。

若在叔氨基化反应中使用JP-A6-211754中记载的成形催化剂而欲以高转化率得到生成物，就会生成很多不需要的副产物。作为副产物，除了由原料醇的副反应产生的蜡、醛醇缩合物之外，还可以举出伯胺或仲胺歧化生成的氨，或由伯胺、仲胺副反应生成的叔胺。人们对用于抑制这些副产物并高选择性地进行实施的技术进行了各种改进，但是以简易的工序来高选择性地实施该反应目前非常困难。

在JP-A2003-176255中，公开了在整体(monolith)表面附着有催化剂金属的反应器，该反应器被指出：由于在气液之间的氢化反应中，可减少反应器的压力降低，加大气体和液体的速度，因此，具有比现有型式的固定床填充反应器更能促进质量传递的优点。

在JP-A2002-35569中，公开了一种气-液反应方法，该方法将液体和气体作为液气混合物，从罐供给整体催化剂反应器，使从出口取出的反应生成物在罐内循环。而且，还公开了由于可以与催化剂分离后进行反应原料和反应物的升温和冷却，因此能够使副产物的生成和催化剂的失活达到最小限度等的优点。

发明内容

本发明提供一种叔胺的制造方法，所述叔胺的制造方法为由醇和伯胺或仲胺制造叔胺的方法，在附带于槽(以下称做缓冲槽)上的外部循环管路中填装有膜型催化剂的反应器中，使反应液以3次/小时以上循环而进行反应。

附图说明

图1是表示在本发明中使用的反应装置的一个例子的示意图。

在图1中，1为填装有膜型催化剂的管式反应器，2为缓冲槽，3为外部循环用泵，4为外部循环用导管，5为填充塔用导管，6为填充塔。

具体实施方式

在JP-A2003-176255中，虽然特意引入含有氮原子的化合物的反应，但仅仅写明了利用氢化这样简单的机理的反应的情况。而关于除此之外公开的例子，主要是氢化反应等的有限的用途，而应用于将醇和伯胺或仲胺作为原料制造对应的叔胺这样具有非常复杂机理的反应而提高收率的例子，至今还完全没有。

关于JP-A2002-35569的反应种类，尽管假定了有机化合物的氢化或氧化这样的宽范围的种类，但是实施例仅仅是使用亚硫酸钠水溶液的氧的质量传递速度的测定，没有具体公开其它反应。此外，也没有涉及单位时间的循环次数的记载。

本发明涉及一种采用膜型催化剂，将醇和伯胺或仲胺作为原料制造对应的叔胺时，以高收率有效地制造叔胺的方法。

根据本发明的制造方法，可采用无需催化剂的分离操作的简易工艺，以高收率有效地得到目的叔胺。

作为用于本发明叔胺的制造方法的原料醇，可举出直链状或支链状的碳原子数为8～36的饱和或不饱和的脂肪族醇。具体而言，可举出以下例子：辛醇、月桂醇、肉豆蔻醇、硬脂醇、山萮醇、油醇等，以及它们的混合醇等，或利用齐格勒法得到的齐格勒醇，利用氧化法得到的羰基合成醇(oxo-alcohol)以及吉布特醇(Guerbet alcohol)等。

另外，作为本发明的叔胺制造法所用的原料伯胺或仲胺，可举出脂肪族伯胺或仲胺，例如甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、十二烷胺、双十二烷基胺等。