[发明专利]一种一步催化加氢制备γ-氨基丙醇的方法及其应用

说明书

本发明涉及一种一步催化加氢制备γ‑氨基丙醇的方法，包括如下步骤，在金属催化剂存在条件下，β‑丙氨酸与氢气在反应溶剂中发生加氢反应，即得。本发明的方法具有收率高、制得的γ‑氨基丙醇纯度高，并具有操作简便，原料价廉易得、安全可控、绿色环保、成本更优，适合工业化生产等优点，且显著提高γ‑氨基丙醇制备产品的质量、收率、有效性和安全性。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及一种一步催化加氢制备γ-氨基丙醇的方法及其应用。

背景技术

γ-氨基丙醇是一种重要的精细化工中间体，广泛应用于医药、日化等领域，用作药物(环磷酰胺、心可安等)的制备前体、日用化学品(维生素原B₅，又称泛醇)原料，市场前景广阔。

γ-氨基丙醇多以3-羟基丙腈在氨存在下与氢气反应制备。3-羟基丙腈的生产和供应影响γ-氨基丙醇的产业化。3-羟基丙腈主要由丙烯腈水合法、环氧乙烷法或2-氯乙醇氰化法合成制得。丙烯腈水合法以丙烯腈为底物，在碱性水溶液中反应形成包含3-羟基丙腈、二(氰乙基)酯和丙烯腈的有机混合物，再采用蒸发-萃取工艺制得3-羟基丙腈；环氧乙烷法以环氧乙烷和氰醇为原料在羧酸钠阳离子交换树脂中反应，反应产物经过精馏提纯制得3-羟基丙腈；2-氯乙醇氰化法以氯乙醇和氰化钠(氢氰酸)为原料反应制得3-羟基丙腈。然而，丙烯腈水合法和环氧乙烷法存在工艺复杂、副产物多、产物收率低、废水难处理等问题，2-氯乙醇氰化法以剧毒物质氰化钠(氢氰酸)为原料，存在安全隐患，且对实验人员和实验环境均有较高要求。鉴于3-羟基丙腈的制备中存在安全、环保、效率、收率和工艺难度等问题，导致原料价格偏高，增大了γ-氨基丙醇的生产成本，且在越来越严格的环保监管下，原料的供应稳定性不足限制了γ-氨基丙醇的生产。为此，本领域亟需提供一种操作简便、安全可控、绿色环保、生产成本低、易于工业化生产的γ-氨基丙醇的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一步催化加氢制备γ-氨基丙醇的方法，包括如下步骤，在金属催化剂存在条件下，β-丙氨酸与氢气在反应溶剂中发生加氢反应，即得。

本发明的优选技术方案中，所述金属催化剂为VIII族金属催化剂，优选为金属二元催化剂、金属三元催化剂、金属四元催化剂中的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，所述金属二元催化剂由钌与选自铑、钯、铂的任一种组成。

本发明的优选技术方案中，所述金属二元催化剂中钌与选自铑、钯、铂的任一种的摩尔比为(0.1-20)：1，优选为(1-15)：1，更优选为(5-10)：1。

本发明的优选技术方案中，所述金属三元催化剂为钌与选自铑、钯、铂的任两种组成。

本发明的优选技术方案中，所述金属三元催化剂中钌与选自铑、钯、铂的任两种的摩尔比为(1-9)：(1-9)：(1-9)，优选为(1-2)：(1-2)：(1-2)。

本发明的优选技术方案中，所述金属四元催化剂中由钌、铑、钯、铂的组合物，优选金属四元催化剂中钌：铑：钯：铂的摩尔比为(1-9)：(2-8)：(2-8)：(2-8)，优选为(4-8)：(1-2)：(1-2)：(1-2)。

本发明的优选技术方案中，所述金属催化剂中还包括催化剂载体。

本发明的优选技术方案中，所述催化剂载体选自硅溶胶、铝硅酸盐、活性炭、碳纳米管、SiO₂、Al₂O₃中的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，所述铝硅酸盐选自铝硅酸钠盐、铝硅酸钾盐、铝硅酸钙盐的任一种或其组合。

本发明的优选技术方案中，金属催化剂中催化剂与催化剂载体的质量比为0.5-10％，优选为1-8％，更优选为1.5-5％。

本发明的优选技术方案中，所述金属催化剂为金属盐催化剂。