本发明涉及化学合成领域，特别是涉及2-氨甲基环己胺的合成方法。
背景技术：
2-氨甲基环己胺的用途十分广泛，主要涉及以下三个应用领域：（1）与光气进一步反应合成二异氰酸酯的衍生物，主要生产硬泡聚氨酯的合成原料；（2）直接作为医药、农药、香料的有机合成中间体；（3）应用于环氧树脂固化剂，所制备的产品具有高强度、耐候性强、耐黄变、色泽好等特点。
传统的2-氨甲基环己胺的合成方法鲜有报道，少有的报道的几个合成方法则由于原料价高难得、反应方法复杂、反应流程长、产品选择性低等原因，严重制约了其生产。
氢氰酸属于丙烯腈的副产资源，而现有的丙烯腈工厂主要采用氢氧化钠对氢氰酸进行吸收，以生产氰化钠和有机玻璃，而该类产品的市场已经严重饱和，产品附加值也较低，造成氢氰酸资源的严重过剩。
因此，寻找一种反应简单、反应流程短、产品选择性高且以资源严重过剩的氢氰酸为原料合成高附加值的2-氨甲基环己胺的方法，成为人们研究的热点。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统的2-氨甲基环己胺的合成方法原料价高难得、反应方法复杂、反应流程长、产品选择性低、产物难分离等问题，提供一种2-氨甲基环己胺的合成方法，该合成方法以资源严重过剩的氢氰酸为原料，反应简单、反应流程短、产品选择性高且产物易分离。
一种2-氨甲基环己胺的合成方法，包括以下步骤：
将环氧环己烷和氢氰酸在开环催化剂作用下反应，得到含有2-羟基环己基甲腈的反应液；
将所述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于溶剂中，加入氨、氨解催化剂和助剂，通入的氢气，反应得到所述2-氨甲基环己胺。
在其中一个实施例中，所述将环氧环己烷和氢氰酸在开环催化剂作用下反应的反应条件为：温度0℃~80℃，压力0.1MPa~10MPa；
将所述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于溶剂中，加入氨、氨解催化剂和助剂，通入氢气，反应得到所述2-氨甲基环己胺的反应条件为：温度50℃~150℃，所述氢气的通入量为5MPa~15MPa。
在其中一个实施例中，所述氢氰酸与所述环氧环己烷的摩尔比为1~20:1；所述氨与所述2-羟基环己基甲腈的摩尔比为1~30:1。
在其中一个实施例中，所述开环催化剂为路易斯酸催化剂或路易斯碱催化剂；所述开环催化剂的加入量为所述环氧环己烷质量的0.5‰~20‰。
在其中一个实施例中，所述路易斯酸催化剂选自氟硼酸、三氟化硼、5%~90%的氟硼酸乙醚溶液、5%~90%的氟硼酸水溶液及5%~90%的三氟化硼乙醚溶液中的至少一种；所述路易斯碱催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、1%~90%的氢氧化钠水溶液及1%~90%的碳酸钾水溶液中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、二甲醚、乙醚及甲基乙基醚中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述氨解催化剂为负载型加氢催化剂或雷尼金属催化剂；所述氨解催化剂的加入量为所述2-羟基环己基甲腈质量的1%~100%。
在其中一个实施例中，所述负载型加氢催化剂为以二氧化硅或氧化铝为载体，钴、铌、钼中的至少一种为活性中心的负载型加氢催化剂；所述雷尼金属催化剂为雷尼镍或雷尼钴。
在其中一个实施例中，所述助剂为无机碱或有机碱；所述助剂的用量为所述2-羟基环己基甲腈质量的0.1‰~3‰。
在其中一个实施例中，所述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所述有机碱为甲醇钠、叔丁醇钠或乙醇钠。
上述2-氨甲基环己胺的合成方法，采用价廉易得的环氧环己烷和资源严重过剩的氢氰酸为原料，经过两步即可合成附加值高的2-氨甲基环己胺，反应方法简单、反应流程短、产品相对环氧环己烷的选择性可高达70%以上。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
一实施方式的2-氨甲基环己胺的合成方法，包括以下步骤：
S110、将环氧环己烷和氢氰酸在开环催化剂作用下反应，得到含有2-羟基环己基甲腈的反应液。
在本实施方式中，将环氧环己烷和氢氰酸在开环催化剂作用下反应的反应条件为：温度0℃~80℃，压力0.1MPa~10MPa。
优选的，步骤S110的反应温度为0℃~50℃，反应压力为0.1MPa~0.5MPa。
其中，氢氰酸与环氧环己烷的摩尔比为1~20:1。优选的，氢氰酸与环氧环己烷的摩尔比为4~10:1。
在本实施方式中，开环催化剂为路易斯酸催化剂或路易斯碱催化剂。上述开环催化剂的加入量为环氧环己烷质量的0.5‰~20‰。
优选的，上述开环催化剂的加入量为环氧环己烷质量的1‰~3‰。
其中，路易斯酸催化剂选自氟硼酸、三氟化硼、5%~90%的氟硼酸乙醚溶液（即氟硼酸乙醚溶液中氟硼酸的质量含量为5%~90%）、5%~90%的氟硼酸水溶液（即氟硼酸水溶液中氟硼酸的质量含量为5%~90%）及5%~90%的三氟化硼乙醚溶液（即三氟化硼乙醚溶液中三氟化硼的质量含量为5%~90%）中的至少一种。
路易斯碱催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、1%~90%的氢氧化钠水溶液（即氢氧化钠水溶液中氢氧化钠的质量含量为1%~90%）及1%~90%碳酸钾水溶液（即碳酸钾水溶液中碳酸钾的质量含量为1%~90%）中的至少一种。
步骤S110的化学反应式如下：
需要说明的是，上述步骤S110的化学反应式中“cat”是指开环催化剂。
S120、将上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于溶剂中，加入氨、氨解催化剂和助剂，通入氢气，反应得到2-氨甲基环己胺。
在本实施方式中，将上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于溶剂中，加入氨、氨解催化剂和助剂，通入氢气，反应得到2-氨甲基环己胺的反应条件为：温度50℃~150℃，氢气的通入量为5MPa~15MPa。
优选的，步骤S120的反应温度为80℃~100℃。
其中，氨与2-羟基环己基甲腈的摩尔比为1~30:1。优选的，氨与2-羟基环己基甲腈的摩尔比5~20:1。
在本实施方式中，溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、二甲醚、乙醚及甲基乙基醚中的至少一种。
氨解催化剂为负载型加氢催化剂或雷尼金属催化剂。上述氨解催化剂的加入量为2-羟基环己基甲腈质量的1%~100%。
优选的，上述氨解催化剂的加入量为2-羟基环己基甲腈质量的20%~100%。
在本实施方式中，上述负载型加氢催化剂为以二氧化硅或氧化铝为载体，钴、铌、钼中的至少一种为活性中心的负载型加氢催化剂。雷尼金属催化剂为雷尼镍或雷尼钴。
其中，助剂为无机碱或有机碱。助剂的用量为2-羟基环己基甲腈质量的0.1‰~3‰。
优选的，助剂的用量为2-羟基环己基甲腈质量的0.3‰~2‰。
在本实施方式中，上述无机碱为氢氧化钠或氢氧化钾。有机碱为甲醇钠、叔丁醇钠或乙醇钠。
步骤S120的反应式如下：
需要说明的是，上述步骤S120反应式中的“cat”指的是氨解催化剂。
上述2-氨甲基环己胺的合成方法，原料环氧环己烷价廉易得，氢氰酸则资源严重过剩，采用这两种原料经过两步反应，即可合成高附加值的2-氨甲基环己胺，反应方法简单、反应流程短且产品相对环氧环己烷的选择性可高达70%以上。
以下为具体实施例。
实施例1
在20℃，0.2MPa，将1mol环氧环己烷和1mol氢氰酸在0.4g氟硼酸的作用下反应，得到含有2-羟基环己基甲腈的反应液。经检测分析，上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液中2-羟基环己基甲腈的物质的量为0.7881mol。
在100℃，将上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于100g甲醇中，加入80g氨、7g雷尼镍，0.03g甲醇钠，通入5MPa氢气，反应得到2-氨甲基环己胺。
经计算，环氧环己烷的转化率为98.25%，2-羟基环己基甲腈相对环氧环己烷的选择性为80.22%，2-氨甲基环己胺相对2-羟基环己基甲腈的选择性为93.21%。
实施例2
在0℃，0.1MPa，将1mol环氧环己烷和6mol氢氰酸在0.3g50%的三氟化硼乙醚溶液的作用下反应，得到含有2-羟基环己基甲腈的反应液。经检测分析，上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液中2-羟基环己基甲腈的物质的量为0.8458mol。
在50℃，将上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于100g二甲醚中，加入200g氨、0.17g氢氧化钠和20g雷尼钴，通入8MPa氢气，反应得到2-氨甲基环己胺。
经计算，环氧环己烷的转化率为99.25%，2-羟基环己基甲腈相对环氧环己烷的选择性为85.22%，2-氨甲基环己胺相对2-羟基环己基甲腈的选择性为95.67%。
实施例3
在80℃，6MPa，将1mol环氧环己烷和6mol氢氰酸在0.48g三氟化硼的作用下反应，得到含有2-羟基环己基甲腈的反应液。经检测分析，上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液中2-羟基环己基甲腈的物质的量为0.8676mol。
在120℃，将上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于100g正丁醇中，加入230g氨、0.29g氢氧化钾和90gCo-Ni-Al2O3的负载型催化剂，通入10MPa氢气，反应得到2-氨甲基环己胺。
经计算，环氧环己烷的转化率为99.31%，2-羟基环己基甲腈相对环氧环己烷的选择性为87.36%，2-氨甲基环己胺相对2-羟基环己基甲腈的选择性为93.71%。
实施例4
在75℃，5MPa，将1mol环氧环己烷和20mol氢氰酸在0.4g氢氧化钾的作用下反应，得到含有2-羟基环己基甲腈的反应液。经检测分析，上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液中2-羟基环己基甲腈的物质的量为0.9114mol。
在150℃，将上述含有2-羟基环己基甲腈的反应液溶于130g甲醇中，加入120g氨、0.3g叔丁醇钠和110g雷尼钴，通入10MPa氢气，反应得到2-氨甲基环己胺。
经计算，环氧环己烷的转化率为99.66%，2-羟基环己基甲腈相对环氧环己烷的选择性为91.45%，2-氨甲基环己胺相对2-羟基环己基甲腈的选择性为90.36%。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。