[发明专利]一种利用负载型氯化锂催化合成四乙酰乙二胺的方法

说明书

本发明提供一种利用负载型氯化锂催化合成四乙酰乙二胺的方法。具体包括（1）室温下，将氯化锂溶液、助磨分散剂和载体充分搅拌混合，然后经过高温干燥、研磨得负载形氯化锂固体酸催化剂；（2）乙二胺和常规催化剂，快速滴加无水乙酸；然后加热升温后保温反应同时分离水；再加入乙酸酐和氯化锂催化剂继续升温再次反应；（3）经冷却、结晶、洗涤干燥得四乙酰乙二胺。该方法利用负载型氯化锂固体酸催化乙二胺与酰化试剂合成四乙酰乙二胺，催化剂利于回收且可循环利用，对环境污染小；催化效率高、有效缩短了反应时间、产品收率可达90%以上；催化剂制备方法简单、成本低，利于实现四乙酰乙二胺工业化生产应用。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种四乙酰乙二胺的合成方法，尤其涉及一种利用负载型氯化锂催化合成四乙酰乙二胺的方法。

背景技术

四乙酰乙二胺（TAED）是一种无色、无味，有储藏稳定性的固体。作为一种高效的低温氧系漂白活化剂，它具有优良的低温漂白性能，能促使氧系漂白剂在低温条件下，充分发挥增白、增艳、杀毒、消菌的独特功效，与各种酶和其他表面活性剂有良好的相容性。因此，四乙酰乙二胺被广泛地应用于洗衣粉、彩漂粉、洗碗剂及其它各类固体洗涤/去污剂中。四乙酰乙二胺也可以作为过氧化氢的漂白活化剂应用于纺织印染和造纸工业中，能降低工艺成本、提高生产率、提高产品的白度和纤维强度等。

同时，TAED及其副产品是一种无毒、无环境污染而且可以生物降解的安全原料。其反应产物也都具有无毒性、无感光性，非诱导性及生物降解性。生物降解过程直接生成氨、水、二氧化碳和硝酸盐，属于一种绿色环保型助剂，有着巨大的市场潜力和良好的应用前景。

目前常用的乙二胺与酰胺化剂反应制备四乙酰乙二胺反应工艺中，选择合适的酰化催化剂起着至关重要的作用。邓宇等使用浓硫酸为催化剂采用两步法对四乙酰乙二胺的合成方法进行了研究（浓硫酸催化合成TAED的研究.印染助剂，2002，vol.19（2）：19-21）；卢鸿武等通过加入75%质量含量的磷酸，高温条件下合成了四乙酰乙二胺的前驱体二乙酰乙二胺（二乙酰乙二胺合成工艺研究.日用化学品科学，2013，vol.36（11）：18-21）；邹丽霞等（四乙酰乙二胺的合成.工艺试验，2009，vol.9）和专利CN1255376C中均提到利用对甲苯磺酸催化合成四乙酰乙二胺的方法；姚方等采用杂多酸催化合成了漂白活化剂TAED（杂多酸催化剂合成漂白活化剂TAED.化工时刊，2003，17（1）：52-54），具体以杂多酸为催化剂，两步酰化法合成TAED的反应较好，避免了对设备的腐蚀、减少了对环境的污染且催化剂和循环利用，但是杂多酸制备过程繁琐、成本较高，工业化应用受到一定限制；荆琪等曾利用微波诱导的方法催化酰化反应合成二乙酰二乙胺（微波诱导催化合成二乙酰乙二胺的初步研究.印染助剂，2003，vol.20（4）：42-44）。研究结果表明，采用一般的酸催化剂如H₂SO₄、H₃PO₄、HCl等液体质子酸易引起设备管道的腐蚀，且废酸处理成本较大；而路易斯酸AlCl₃的使用会带来催化剂废渣难以处理等问题，结果均不理想。且上述催化合成体系均存在反应时间长的缺陷；微波诱导催化DAED可以大幅度缩短合成时间，对提高生产效率具有十分重要的意义，但对于进一步合成TAED作用不明显且如何实现工业化也是目前所面临的的研究难题。

另一方面，随着人们环保意识逐渐增强，“绿色化学”理念深入人心。而绿色化学的关键表现在一是利用可以从源头处降低或者消除污染，二是可以最大程度的合理分配利用资源，在保护环境的同时又可以促进生态系统平衡，采用固体酸催化是实现绿色化工的有效途径之一。同时，由于锂离子半径小，电荷密度大，锂化合物中的化学键比其他碱金属相应化合物中的化学键有更显著的共价性。氯化锂分子中的价键并不是典型的离子键，因此，能溶于很多有机溶剂中从而是反应更易进行，氯化锂在理论上具备了催化活性的亲核和电荷分离两个重要因素。因此，研究制备氯化锂负载型催化剂，对克服单纯使用氯化锂具有腐蚀性、以及后处理困难等问题，具有重要的应用价值。

发明内容