[发明专利]催化2,5-二氰基呋喃加氢开环合成1,6-己二胺的方法

说明书

本申请公开了一种催化2,5‑二氰基呋喃加氢开环合成1,6‑己二胺的方法。该方法包括在氢源环境中，将含有2,5‑二氰基呋喃的物料，与催化剂接触，反应，得到1,6‑己二胺；其中，所述催化剂包括酸性载体和金属元素；所述金属元素负载在所述酸性载体上。该方法高收率、低成本、催化剂易分离、低污染的加氢开环新技术，以氢气为氢源，开环加氢2,5‑二氰基呋喃制备1,6‑己二胺。该方法具有广阔的应用前景。

技术领域

本申请涉及一种催化2,5-二氰基呋喃加氢开环合成1,6-己二胺的方法，属于化工合成技术领域。

背景技术

催化转化可再生的生物质资源制备高附加值的化学品和液体燃料，作为传统化石资源合成路线的补充，得到广泛关注。2,5-二甲酰基呋喃是合成多种精细化学品和呋喃基聚合物的重要中间体，可以通过Cu(NO₃)₂/VOSO₄催化选择氧化5-羟甲基糠醛制备(Appl.Catal.A-Gen.2014,482,231-236)。从2,5-二甲酰基呋喃出发，以2,5-呋喃二甲醛肟为中间体，以羟胺作为氮源，使用催化剂高选择性合成2,5-二氰基呋喃(ACSSustain.Chem.Eng.2018,6,2888-2892)。2,5-二氰基呋喃是化学和生物学中一类重要的同双功能分子，具有非常广泛的用途，被应用于合成药物、染料、聚氨酯、聚酰胺类材料等(Angew.Chem.-Int.Edit.2012,51,11948-11959)。

1,6-己二胺是一种聚合物单体，用于生产尼龙-66与尼龙-610。此外，1,6-己二胺也是重要的化工中间体，其用途广泛，在化纤行业、服装纺织、电子产业及高分子材料等诸多产业中的应用潜力巨大，具有很高的市场价值。经文献调研，目前未见有催化2,5-二氰基呋喃加氢开环合成1,6-己二胺的报道。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种催化2,5-二氰基呋喃加氢开环合成1,6-己二胺的方法，该方法高收率、低成本、催化剂易分离、低污染的加氢开环新技术，以氢气为氢源，开环加氢2,5-二氰基呋喃制备1,6-己二胺。该方法具有广阔的应用前景。

一种催化2,5-二氰基呋喃加氢开环合成1,6-己二胺的方法，在氢源环境中，将含有2,5-二氰基呋喃的物料，与催化剂接触，反应，得到1,6-己二胺；

其中，所述催化剂包括酸性载体和金属元素；

所述金属元素负载在所述酸性载体上。

本发明提供一种催化2,5-二氰基呋喃加氢开环合成1,6-己二胺的方法，该方法以酸性载体负载的金属为催化剂，将2,5-二氰基呋喃加氢开环转化为1,6-己二胺，反应条件温和，催化剂用量少且易分离，产物收率高，该制备方法操作简便、绿色经济、环境友好。

本发明的方法如式1所示：

本发明采用的技术方案以氢气为氢源，氢气分压为0.1-6.0MPa，在催化剂作用下，30-250℃，反应0.5-72h，分离产物，得到1,6-己二胺。

按照本发明提供的路线，2,5-二氰基呋喃在催化作用下实现呋喃环、氰基加氢，加氢产物进一步开环脱羟基生成1,6-己二胺。

分析2,5-二氰基呋喃加氢开环制备1,6-己二胺的过程可知，2,5-二氰基呋喃首先在催化剂作用下，与氢气发生加氢反应，生成2,5-二甲胺基四氢呋喃，然后2,5-二甲胺基四氢呋喃在催化剂作用下，开环脱羟基得到1,6-己二胺。此过程的关键步骤是2,5-二氰基呋喃加氢开环。因此，本发明提供的催化剂体系为具有强加氢开环能力的酸性载体负载的金属催化剂。

本发明所述的催化体系是指酸性载体负载的金属催化剂，包括活性金属元素(M)和酸性载体，酸性载体包括金属氧化物、离子交换树脂、分子筛中的任一种。