[发明专利]一种N-甲基哌嗪的制备方法

权利要求书

1.一种N-甲基哌嗪的制备方法，包括以下步骤：

(1)亚氨基二乙腈与甲醛在酸性条件下反应制备N-甲基亚氨基二乙腈；

(2)步骤(1)得到的N-甲基亚氨基二乙腈，在加氢催化剂的催化下和氢气进行加氢反应得到N-甲基哌嗪。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的亚氨基二乙腈与甲醛的摩尔比为1：1～1：1.2；所述酸性条件为在反应体系中使用酸，反应体系的pH值为1～6，优选2～3，所述酸选自有机酸和无机酸中的一种或两种或多种，优选硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、草酸、磺酸和对甲苯磺酸中的一种或两种或多种，更优选硫酸、盐酸和磷酸中的一种或两种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加氢催化剂包括活性金属氧化物和载体，所述活性金属为Fe、Co、Ni、Ru和Rh中的一种或两种或多种，优选Co和/或Ni；所述载体为分子筛改性的锆系超强酸；所述活性金属氧化物的质量占载体质量的8～55wt％，优选20～50wt％，更优选25～40wt％。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分子筛改性的锆系超强酸的表面的酸强度H_o<-12.14。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述分子筛改性的锆系超强酸的布朗斯特酸与路易斯酸的摩尔量比在1:100～1:10，优选1:80～1:30。

6.一种制备权利要求3-5任一项所述的分子筛改性的锆系超强酸的方法，包括以下步骤：将ZrOCl₂·8H₂O溶于水中，待水解完全后加入分子筛，所述分子筛选自3A型分子筛、4A型分子筛、5A型分子筛、13X型分子筛、玻璃中空分子筛和MCM-41型分子筛中的一种或两种或多种，优选MCM-41型分子筛，所述分子筛的用量为ZrOCl₂·8H₂O质量的2.5～3倍，浸渍0.5～2小时后，在搅拌条件下滴加质量分数为20wt％的氨水调节pH值至8～10，分离沉淀物并洗涤至无氯离子，在100～120℃烘干，后用硫酸浸渍1～3h，所述硫酸的浓度为0.1～4mol/L，优选0.5～2mol/L，干燥后于500～700℃焙烧2～4h，得到分子筛改性的锆系超强酸。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)在有机溶剂存在下进行，所述有机溶剂选自低级醇类、醚类和有机胺的一种或两种或多种，优选甲醇、四氢呋喃和二氧六环中的一种或两种或多种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中N-甲基亚氨基二乙腈的含量为1～50wt％，优选10～25wt％，以N-甲基亚氨基二乙腈占N-甲基亚氨基二乙腈和有机溶剂的总质量的百分含量计。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)的反应器为连续式搅拌釜或固定床或流化床，优选固定床；所述反应温度为50～180℃，优选70～140℃；所述反应压力为1～8Mpa，优选为2～4Mpa。

10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，步骤(2)中所述氢气与N-甲基亚氨基二乙腈的摩尔比为10～150：1，优选为20～50：1；所述N-甲基亚氨基二乙腈的质量空速为0.05～2g/ml(cat)/h，优选为0.1～1g/ml(cat)/h。