一种以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法
【专利摘要】本发明为一种以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法，该方法包括以下步骤：将环己酮、离子液体型羟胺盐和锌盐催化剂加入反应器中，加入溶剂，搅拌、回流冷凝，在常压、50~90℃下反应1~5h，得产物己内酰胺；所述的离子液体型羟胺盐为1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体型羟胺盐。本发明在同一个反应器中，实现了环己酮和羟胺合成环己酮肟、以及环己酮肟重排制备己内酰胺两步反应的集成，缩短了反应流程，节省了设备投资；反应条件温和；不副产低价值的硫酸铵；环己酮的转化率和己内酰胺的选择性很高，最高可以达到82.7%和97.5%。
【专利说明】一种以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机化工产品的合成，具体来说是一种以环己酮为原料直接合成己内 酰胺的工艺方法。
【背景技术】
[0002] 己内酰胺（CPL)是一种重要的有机化工中间体，主要用于生产尼龙6纤维、工程塑 料、食品包装膜及医药原料等（精细化工原料及中间体，2011(1) :38-43)。工业上己内酰 胺主要是通过环己酮-羟胺法来制备，即环己酮与羟胺盐反应生成环己酮肟，环己酮肟再 在浓硫酸或发烟硫酸催化下经贝克曼重排得到己内酰胺。该工艺经过两步反应，副产大量 低值的硫酸铵，而且存在工艺路线复杂、设备腐蚀、环境不友好等一系列问题（江西化工， 2004(1) :35-38)。目前，各国对己内酰胺生产工艺的研究主要集中在缩短工艺路线、简化流 程、减少副产物硫酸铵产量、降低环境污染上，其中以一步法直接由环己酮合成己内酰胺的 工艺最为引人注目（化学工程师，2008, 58 (11) :36-39)。
[0003] 环己酮和羟胺盐一步反应合成己内酰胺的工艺，被普遍认为是未来己内酰胺的发 展方向（精细化工原料及中间体，2012 (7) :41-42)，该过程可在一个反应器中实现两步反 应集成，简化反应流程，节省设备投资。而且，通过选择合适的催化剂和反应介质，还能够降 低、甚至不副产硫酸铵，环境友好。
[0004] 另外，目前己内酰胺合成过程中使用的羟胺盐主要为无机酸羟胺盐，如硫酸羟胺、 磷酸羟胺等。由于上述羟胺盐分子中存在无机酸，当羟胺盐参与反应时，其中的硫酸等无机 酸会析出。反应体系中存在无机酸，势必会带来设备腐蚀、环境不友好和无机酸难于回收等 问题。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是：针对目前工业生产己内酰胺采用两步工艺过程， 使用无机强酸为催化剂，存在工艺复杂、设备腐蚀、环境不友好等问题，同时为了实现己内 酰胺的一步清洁合成，我们采用离子液体型羟胺盐（中国专利，申请号201310481404. 2)取 代无机酸羟胺盐，以锌盐为催化剂、乙腈为反应介质，温和条件下实现环己酮和离子液体型 羟胺盐直接反应合成己内酰胺，反应过程如下：
[0006]
【权利要求】
1. 一种以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法，其特征为该方法包括以下步骤： 将环己酮、离子液体型羟胺盐和锌盐催化剂加入反应器中，加入溶剂，搅拌、回流冷凝， 在常压、5(T90 °C下反应1?5 h，得产物己内酰胺； 其中，物料配比为：摩尔比为环己酮：离子液体型羟胺盐：锌盐=1 :〇. 5~1 :0. 5~2 ;溶 剂用量为每1 mmol环己酮加入2 ml溶剂； 其中，所述的离子液体型羟胺盐为1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体型羟胺 盐。
2. 如权利要求1所述的以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法，其特征为所述的锌 盐催化剂为氯化锌、乙酸锌、硫酸锌或氧化锌。
3. 如权利要求1所述的以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法，其特征为所述的溶 剂为乙腈、N，N-二甲基甲酰胺、甲苯或1-磺丁基-3-甲基咪唑硫酸氢盐离子液体。
4. 如权利要求1所述的以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法，其特征为所述的步 骤（1)中环己酮：离子液体型羟胺盐：锌盐的摩尔比优选为1 :0. 5~1 :1~2。
5. 如权利要求1所述的以环己酮为原料直接合成己内酰胺的方法，其特征为所述的步 骤（1)中的优选反应温度为7(T90 °C，反应时间为:Γ5 h。
【文档编号】C07D223/10GK104086487SQ201410347005
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2014年7月18日
【发明者】王延吉, 李志会, 齐旭东, 张东升, 徐元媛, 杨秋生, 赵新强 申请人:河北工业大学