[发明专利]一种羧酸连续化制备酰胺的方法

说明书

本发明公开了一种羧酸连续化制备酰胺的方法，它包括如下步骤：原料羧酸与催化剂溶解于溶剂中作为物料A，酰氯化试剂或酰氯化试剂溶解于溶剂中作为物料B，胺化试剂或胺化试剂溶解于水作为物料C，物料A和物料B分别通过输液泵输送进入管式反应器I进行酰氯化反应，得到的中间产物酰氯与由输液泵3输送的物料C一同进入管式反应器II进行胺化反应，反应混合物流出管式反应器II后，经过后处理得到目标酰胺。本发明采用上述技术，能保证全过程连续、可控、原料在线量少，安全性高，且容易实现密闭化、连续化、自动化生产；本发明通过采用廉价质子酸进行催化反应，其成本低、后处理简单，易分离除去，从源头上避免致癌物的生成，符合绿色环保要求。

技术领域

本发明涉及一种羧酸连续化制备酰胺的方法。

背景技术

由羧酸制备酰胺通常有两种途径，第一种是“两步法”，即羧酸先与酰氯化试剂反应成酰氯再胺化成酰胺，常用酰氯化试剂有氯化亚砜、三氯氧磷、五氯化磷、光气和BTC等，如：王俊等（精细化工中间体,2007,37(5):61-63.）采用了氯化亚砜来合成特定酰氯；张进等（沈阳化工学院学报,2001,15(1):47-49.）以三氯氧磷为酰化试剂合成三甲基乙酰氯；光气因为有剧毒工业应用受限，所以常采用更安全的固体光气BTC来进行酰氯化，夏小祥等（浙江工业大学学报,2010,38(4):376-379）用BTC制备对氯苯腙乙酰氯，两步法涉及的氯化、胺化反应都属于危险工艺，传统釜式生产方式存在安全隐患大、自动化水平低等突出问题；第二种是“一步法”，即羧酸直接催化酰胺化制备酰胺化合物，如专利CN107673986A报道，采用复合催化体系作为催化剂，一步直接构建酰胺键，该法涉及催化剂回收、产品提纯及成本等问题。

目前用于催化羧酸生成酰氯的催化剂大多为碱，如TEA，DIEA等，其中最为常用的经典催化剂为DMF，但DMF因为水溶性好，沸点高，所以后处理过程中不易除去，且催化过程中可能会产生致癌物二甲氨基甲酰氯。

发明内容

为解决现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种羧酸连续化制备酰胺的方法，它采用连续化管式反应器由羧酸制备酰胺。

所述的一种羧酸连续化制备酰胺的方法，包括以下步骤：

原料羧酸与催化剂溶解于溶剂中作为物料A，酰氯化试剂或酰氯化试剂溶解于溶剂中作为物料B，胺化试剂或胺化试剂溶解于水作为物料C，物料A和物料B分别通过第一输液泵、第二输液泵输送进入管式反应器I中进行酰氯化反应生成酰氯；所得的酰氯与由胺化试剂输送装置输送的物料C一同进入管式反应器II中进行胺化反应生成含有酰胺的混合物，混合物流出管式反应器II后，经过后处理得到目标产物酰胺。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于羧酸为芳香族羧酸。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于催化剂为质子酸，所述质子酸为硫酸、硝酸、磷酸或盐酸中的任意一种。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于溶剂为非质子性溶剂，非质子性溶剂包括四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、甲苯或1，4-二氧六环中的任意一种。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于酰氯化试剂为氯化亚砜、三氯氧磷、五氯化磷或BTC。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于胺化试剂为氨气、氨水、碳酸氢铵、碳酸铵、脲中的一种或几种混合物。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于羧酸、催化剂、酰氯化试剂、胺化试剂的进料摩尔流量比为1：0.005~0.12：0.33~4：1~10。

所述的羧酸连续化制备酰胺的方法，其特征在于管式反应器I内的反应温度为室温~120℃，所述的管式反应器I内物料停留时间为0.1~15min，停留时间通过设置泵流速控制。