[发明专利]一种合成O-甲基己内酰亚胺的催化剂及应用方法

说明书

本发明公开了一种合成O‑甲基己内酰亚胺的催化剂及应用方法，该催化剂为Mo‑Ni/SiO₂负载型催化剂，合成方法以己内酰胺和硫酸二甲酯为原料，先向液态己内酰胺中加入负载型催化剂，再滴加硫酸二甲酯甲基化反应，水解得到产品O‑甲基己内酰亚胺。本发明具有催化效率高、催化剂回收方便并能循环利用，合成时间短、收率高、易于实现工业化生产等特点。

技术领域

本发明涉及催化剂和有机化合物合成领域，具体涉及合成O-甲基己内酰亚胺的催化剂以及合成方法。

背景技术

O-甲基己内酰亚胺又名1-氮杂-2-甲氧基-1-环庚烯(1-Aza-2-methoxy-1-cyccloheptene)，属于亚氨基醚类物质，是合成脒类、三唑类等具有生物活性或对体内活性物质有抑制作用的药物的重要中间体。

目前合成O-甲基己内酰亚胺的方法路线大多以己内酰胺为原料，选择合适的甲基化试剂，如氟硼酸三甲基佯盐、硫酸二甲酯、光气及甲醇、重氮甲烷、氟磺酸甲酯，其中以硫酸二甲酯作为甲基化试剂最普遍，在以苯，甲苯，二氯甲烷等作为溶剂的条件下合成O-甲基己内酰亚胺，后期胡俐萍(Fine Chemical Intermediates，Oct.2006，Vol.36，No.5)对工艺进行了改进，在无溶剂的条件下合成O-甲基己内酰亚胺，虽然该工艺无需溶剂，减少了溶剂所造成的环境污染，但收率相对偏低，只有72.3％。

现有的合成O-甲基己内酰亚胺方法或者污染重或者收率低，不利于工业化生产且经济效益低，因此，提出一条高效，高收率，低污染的O-甲基己内酰亚胺的合成路线具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有高收率、低污染、合成路线简单、缩短合成时间、易于工业应用、经济效益好等优点的合成O-甲基己内酰亚胺路线。通过开发一种特定的用于合成O-甲基己内酰亚胺的催化剂，能够实现达到上述效果。据此，本发明具体提供了一种能够高效催化合成O-甲基己内酰亚胺的催化剂以及用该催化剂合成O-甲基己内酰亚胺的方法。

为了达到上述目的，本发明提供一种用于合成O-甲基己内酰亚胺的负载型催化剂，制备步骤如下：

(1)、在氮气保护下，配制5-25％质量分数的MoCl₅无水乙醇溶液，搅拌溶清后加入纳米二氧化硅，在氮气保护下搅拌回流2-10小时；

(2)、回流结束后冷却至15-25℃，缓慢滴加到去离子水中，尾气用稀氨水溶液吸收，过滤沉淀，先在100-150℃干燥，再在500-600℃马弗炉焙烧，得Mo₂O₃/SiO₂负载型催化剂，在150-220℃，3-10MPa的氢气体系中还原得Mo/SiO₂负载型催化剂；

(3)、将Mo/SiO₂负载型催化剂加入到5-25％质量分数的NiCl₂溶液中，搅拌，过滤沉淀，先在100-150℃干燥，再在500-600℃马弗炉焙烧，然后在150-220℃，3-10MPa的氢气体系中还原得Mo-Ni/SiO₂负载型催化剂。

优选地，步骤(1)中，MoCl₅无水乙醇溶液的质量分数为10-15％。

优选地，步骤(1)中，MoCl₅∶纳米二氧化硅的质量比＝1∶25～1∶40。

优选地，步骤(1)中，搅拌回流2.5小时。

优选地，步骤(2)中，氢气体系的参数为：180-200℃，6-8MPa。

优选地，步骤(3)中，NiCl₂溶液质量分数为8-10％。

优选地，步骤(3)中，NiCl₂∶Mo/SiO₂负载型催化剂的质量比＝1∶15～1∶30。