[发明专利]作为生物基尼龙原料生产中间体的己二酰二胺的制备方法

说明书

本发明涉及作为生物基尼龙原料生产中间体的己二酰二胺的制备方法。公开了一种用于制备己二酰二胺的方法，所述方法包括以下步骤：a)通过一个或多个包括使葡萄糖、硝酸HNO₃、亚硝酸钠NaNO₂和氢氧化钾KOH反应的步骤来制备葡萄糖二酸钾盐；b)通过使葡萄糖二酸钾盐与酸性溶液反应并从葡萄糖二酸钾盐中除去钾离子来制备葡萄糖酰胺；c)通过将葡萄糖酰胺和催化剂加入至卤化氢和乙酸中来制备反应混合物；以及d)在反应器中用氢气处理反应混合物，从而制备己二酰二胺。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月28日提交的韩国专利申请No.10-2018-0101432的优先权，该申请通过引用其全部而并入本文。

技术领域

本发明涉及一种通过使用生物质衍生的葡萄糖作为起始材料而生产己二酰二胺的新方法，所述己二酰二胺用作生产己二酸的中间体，所述己二酸用于各种应用，例如用于尼龙的原料。所述方法可包括：使用葡萄糖作为起始材料制备葡萄糖二酸钾盐；使用葡萄糖二酸钾盐制备葡萄糖酰胺；在高温高压氢气氛下，在特定催化剂的存在下，使用葡萄糖酰胺制备己二酰二胺。

背景技术

在各种尼龙材料中，与尼龙6一起作为代表性尼龙材料的尼龙66，由于其优异的物理性能而具有很大的需求，但尚未建立使用生物质作为原料生产尼龙66的工艺技术。因此，可以预期用于生产生物基尼龙66的方法的开发不仅在经济方面而且在环境方面具有显著的涟漪效应。

尼龙66具有优异的耐热性、耐磨性和耐化学性，并且在汽车部件需要高温特性的部件中使用。此外，尼龙66是继尼龙6之后下一代在用于移动部件的尼龙中最常用的。尼龙66是通过己二胺和己二酸之间的缩聚反应而制备的。在尼龙66生产中用作单体的己二酸目前通过使用由在原油精炼过程中获得的苯而合成的环己酮作为中间体的化学合成方法进行制备。然而，这种基于石油的生产过程引起诸如油价不稳定，使用有毒物质的苯，产生包括一氧化氮(NOx)的环境污染副产物等问题，因此需要用生物基技术取代。因此，使用生物基工艺生产尼龙可以同时表现出降低原料对石油依赖性的效果以及减少产生环境污染物的效果。

发明内容

本发明是考虑到上述问题而提出的，并且涉及通过使用葡萄糖合成己二酰二胺的第一技术，所述己二酰二胺可用于生产己二酸。

本发明的目的为提供一种重要方法以改进使用衍生自陆生植物资源的葡萄糖合成己二酸。

一方面，本发明提供了一种用于生产己二酰二胺的方法。所述方法可包括以下步骤：a)通过一个或多个包括使葡萄糖、硝酸(HNO₃)、亚硝酸钠(NaNO₂)和氢氧化钾(KOH)反应的步骤来制备葡萄糖二酸钾盐；b)通过使步骤a)中制得的葡萄糖二酸钾盐与酸性溶液反应并从葡萄糖二酸钾盐中除去钾离子来制备葡萄糖酰胺；c)通过将步骤b)中制得的葡萄糖酰胺和催化剂加入至卤化氢(例如HBr)和乙酸中来制备反应混合物；d)在反应器中用氢气处理反应混合物，从而制备己二酰二胺。

在优选的方面，在步骤c)中，卤化氢和乙酸可以在反应溶液中结合或混合以制备反应混合物。

在优选的方面，在步骤d)中，可以通过将反应混合物引入反应器中并使其与氢气反应来处理反应混合物。

步骤a)中的方法可包括以下步骤：通过使亚硝酸钠(NaNO₂)与包括葡萄糖和硝酸(HNO₃)的第一混合物反应来制备反应物；通过将氢氧化钾(KOH)加入至反应物来制备pH值约为9至10的碱性反应物；通过将硝酸(HNO₃)加入至碱性反应物来制备pH值约为3至4的酸性反应物；使酸性反应物沉淀，然后过滤并洗涤形成的沉淀物以获得葡萄糖二酸钾盐。

在步骤a)中，亚硝酸钠(NaNO₂)和第一混合物可以在约0℃至30℃的温度下反应。