[发明专利]利用沸石催化剂生产胺

说明书

本发明涉及一种用于经由胺化反应形成伯胺或仲胺的方法，该方法包括：在包含过渡金属的沸石存在下使醇与胺反应，该过渡金属在由元素周期表的第8至12族元素及其任何组合组成的组中选择。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月11日提交的国际申请号PCT/CN2016/076107的优先权，出于所有的目的将此申请的全部内容通过援引方式并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种用于经由胺化反应形成伯胺或仲胺的方法，该方法包括：在包含过渡金属的沸石存在下使醇与胺反应，该过渡金属在由元素周期表的第8至12族元素及其任何组合组成的组中选择。

背景技术

提供现有技术的以下讨论以便将本发明置于适当的技术背景下并使它的优点能够得到更充分的理解。然而，应当理解的是在整个说明书中现有技术的任何讨论不应被视为明确的或暗含的承认如此的现有技术是广泛已知的或形成本领域公知常识的一部分。

在沸石、金属或其组合物存在下低级脂肪族醇与具有胺官能团的化合物的胺化反应是众所周知的。

当单独使用沸石时，该反应总是在高温下进行。例如，US 4082805传授了在包含具有ZSM-5、ZSM-11或ZSM-21结构的结晶硅铝酸盐的催化剂存在下C₁-C₅醇或醚与氨的胺化反应。反应温度在约3004-500℃之间，这不仅导致醇的脱水并且因此产生更多副产物，而且还增加了工业成本，像更多的能量消耗、更高的设备要求。

贵金属是用于上述胺化反应的常规催化剂。但是，难以控制选择性。具体地，由低级脂肪族醇产生的伯胺的选择性相当低。尽管WO 201459574披露了有序的多孔的基于锰的八面体分子筛，该分子筛包含一些贵金属，像Pd、Pt、Ru、Os、Ir、Ag、Au或混合物。但是所提到的分子筛不会有助于烷基胺的选择性控制，因为它们不是常规沸石。

包含金属的沸石已引起了许多研究兴趣。US 4918234披露了通过在其中主要比例的阳离子被钴或镍离子取代的沸石催化剂中使C₂-C₄与氨反应生产C₂-C₄烷基胺的方法的改进。但是，不可避免地使用氢气以确保选择性。

US 3384667披露了使用具有一定尺寸的孔的结晶硅铝酸盐催化剂以选择性地生产伯胺和仲胺。沸石的阳离子可以被周期表的第1、2、3、11和12族的金属替代。然而，伯胺的选择性几乎等于仲胺的选择性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于将醇转化成相应的伯胺或仲胺的有效方法，该方法具有所希望的特征，如廉价、高选择性和高转化率、易于处理，并且克服了现有技术中的缺点。具体而言，成为可能的是经由结晶硅铝酸盐沸石催化剂的晶间孔通过形状选择性，值得注意地在低温下，以高转化率生产高选择性伯胺，基本上不转化成副产物腈、烯烃。

本发明于是涉及一种用于形成伯胺或仲胺的方法，该方法包括在至少一种包含过渡金属的沸石存在下，使

-具有5-30个碳原子和一个或两个伯羟基官能团的第一反应物与

-第二反应物反应，该第二反应物是NH₃或具有伯胺官能团的反应物，

该过渡金属在由元素周期表的第8至12族元素及其任何组合组成的组中选择。

本发明还涉及一种沸石，该沸石包含过渡金属，该过渡金属在由元素周期表的第8至12族元素及其任何组合组成的组中选择。值得注意地，该过渡金属在由Ru、Co、Ni、Rh、Pd、Pt、Au、Cu及其任何组合组成的组中选择。

本发明的其他特征、细节和优点将在阅读下面的说明之后甚至更充分地显露。

定义