[发明专利]2,5 -二羟甲基呋喃制备2,5-二甲胺基呋喃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种通过催化还原胺化2,5-二羟甲基呋喃制备2,5-二甲胺基呋喃的方法。具体的说是一种使用负载型催化剂体系，以氨气为胺源，以原位产生的活性氢为氢源，在温和条件下，还原胺化2,5-二羟甲基呋喃制备2,5-二甲胺基呋喃。 

背景技术

利用催化技术，将可再生的生物质资源高效转化为能源化学品、聚合物单体，来缓解石油等化石资源短缺及石油基聚合物难于降解给环境造成的压力，具有重要的科学背景和应用前景。2,5-二羟甲基呋喃是重要的生物质基单体，可由生物质基平台化合物5-羟甲基糠醛还原制得（中国专利CN201210436809.X），亦可以直接从果糖脱水、加氢制得。 

2,5-二羟甲基呋喃还原胺化可以得到2,5-二甲胺基呋喃。2,5-二甲胺基呋喃广泛应用于染料、医药、生物活性化合物合成等方面。此外，2,5-二甲胺基呋喃进一步加氢还原得到1,6-己二胺，是尼龙-66的重要单体。2,5-二羟甲基呋喃还原胺化制备2,5-二甲胺基呋喃的过程经历脱氢氧化、胺化、加氢还原三个步骤，过程复杂，经过细致的文献调研，据我们所知，还没有这方面的报道。在我们已有工作的基础上，本发明的目标是开发一种高收率、产物易分离、低成本、低污染的还原胺化新技术，高效还原胺化2,5-二羟甲基呋喃制备2,5-二甲胺基呋喃。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种高活性、高收率还原胺化2,5-二羟甲基呋喃制备2,5-二甲胺基呋喃的方法，催化剂用量少，产物收率高,反应条件温和，产物易于分离，该制备方法绿色、经济、环保。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

以氨气为胺源，氨气分压为0.1-2.0MPa，以原位产生的活性氢为氢源，在负载型催化剂作用下，30-225℃，反应0.5-72h，分离产物，得到2,5-二甲胺基呋喃。 

2,5-二羟甲基呋喃还原胺化制备2,5-二甲胺基呋喃的过程经历脱氢氧化、胺化、加氢还原三个步骤：首先，2,5-二羟甲基呋喃在催化剂作用下脱氢氧化生成2,5-二甲酰基呋喃；然后，2,5-二甲酰基呋喃与氨气发生胺化反应 ，生成亚胺；最后，再在催化剂作用下，生成的亚胺被氢气还原，得到2,5-二甲胺基呋喃。此过程的关键步骤是2,5-二羟甲基呋喃脱氢氧化为2,5-二甲酰基呋喃，和2,5-二甲酰基呋喃与氨气胺化生成的亚胺被氢气高效还原。因此，本发明提供的催化剂体系为同时具有强脱氢、加氢能力的负载型催化剂。 

为避免中间物2,5-二甲酰基呋喃在高温条件下直接被氢气还原，和中间物2,5-二甲酰基呋喃与目标产物2,5-二甲胺基呋喃发生聚合反应，催化剂的脱氢、胺化、加氢能力要非常协调，才能保证目标产物2,5-二甲胺基呋喃的高选择性。因此，催化剂的活性组分、助剂、载体以及反应条件的选择非常关键。 

所述负载型催化剂由活性组分、助剂和载体组成； 

所述负载型催化剂的活性组分为Ni，以金属Ni计，其含量为催化剂质量的0.1-20wt%； 

助剂是指：Cu、Cr、Co、Sn、Ce、Zn、Ru、Ir、Au、Ag、Pd中的一种或一种以上； 

载体是指：CaO、MgO、La₂O₃、Y₂O₃、CeO₂、ZrO₂、Al₂O₃、TiO₂、Nb₂O₅、SnO₂、V₂O₅、MnO₂、Fe₂O₃、Fe₃O₄、MoO₃、SiO₂、水滑石（HT）、活性碳（AC）中的中的一种。 

活性组分与助剂的摩尔比为1：0.1-0.9。加入催化剂量为底物2,5-二羟甲基呋喃量的0.1-25.0mol%。 

所述方法反应温度为30-220℃，反应时间为0.5-72.0h。 

具体操作时，将负载型催化剂与2,5-二羟甲基呋喃投入反应釜中，加入有机溶剂，升温至30-220℃，氨气分压为0.1-2.0MPa，反应时间为0.5-72.0h，2,5-二羟甲基呋喃被还原胺化为2,5-二甲胺基呋喃。