專利名稱:吡嗪類化合物的制造方法
本發(fā)明是有關(guān)以二醇類和二胺類化合物為原料，在催化劑存在下，進(jìn)行氣相催化反應(yīng)，制造吡嗪類化合物的方法。
吡嗪類化合物是一種食品香料，也是合成醫(yī)藥、農(nóng)藥等重要的中間體。以往，主要是用哌嗪類化合物氣相脫氫的方法來(lái)制備(見(jiàn)美國(guó)專利2400398號(hào))，然而由于該法原料價(jià)貴，不太經(jīng)濟(jì)。近年來(lái)，有以二醇類和二胺類化合物為原料，用氧化鋅為主體作為催化劑，氣相催化合成吡嗪類化合物的方法(見(jiàn)特許公報(bào)55-50024)，但因收率較低(64-70%)。操作溫度高(最佳操作溫度450～500℃)，能耗大，故不經(jīng)濟(jì)。
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有氣相催化合成吡嗪類化合物方法中所存在的問(wèn)題。
本發(fā)明研制了新型吡嗪類化合物合成催化劑，建立了相應(yīng)的氣相催化合成法。新型吡嗪類化合物合成催化劑，是以氧化鋅為主體，加入鎂、鈰、鋁、錳、銅、鐵、鈣、硅、鉻等其中一種或多種其它金屬元素，后者可以氧化物、鹽或金屬狀態(tài)存在。單獨(dú)用氧化鋅也能得到較高的收率，但加入上述元素時(shí)，收率更高。鎂、鈰、鋁、錳、銅、鐵、鈣、硅、鉻等其中一種或多種其它金屬在催化劑中的含量無(wú)特別限制，一般在0.1～25%較合適，最好在1～15%。該催化劑可以用混捏法，或浸漬法制備。如預(yù)先做成氧化鋅催化劑，再將所需量金屬浸漬上去，或?qū)⑵溆没炷蠓ɑ烊胙趸\中，再干燥、焙燒而成。本發(fā)明使用的原料，二醇類通式是
，二胺類化合物通式是
，(式中R1～R6為氫原子或烴基)，如二醇類可以是乙二醇，1，2-丙二醇，2，3-丁二醇，1，2-丁二醇，1，2-環(huán)己二醇，1，2-戊二醇，2，3-戊二醇，1，2-環(huán)戊二醇，苯乙二醇，3，4-己二醇等。二胺類，可以是乙二胺，1，2-丙二胺，1，2-丁二胺，2，3-丁二胺，1，2-環(huán)己二胺等。原料不同，得到的吡嗪類化合物也不同。如用乙二胺和乙二醇時(shí)，制得吡嗪;用1，2-丙二醇和乙二胺時(shí)，制得2-甲基吡嗪;用2，3-丁二醇和1，2-丙二胺時(shí)，制得2，3，5-三甲基吡嗪等。本發(fā)明中使用的溶劑及稀釋用的惰性氣體，必須在反應(yīng)條件下是穩(wěn)定的。如可作為溶劑的有苯，或甲苯，或水，或環(huán)己烷等?？勺鳛橄♂寶獾挠械虬?，或氬，或氦，或氫，或低級(jí)烴等。原料二醇和二胺的比例，無(wú)論哪一種多些都可以，但由于過(guò)量時(shí)，付產(chǎn)物較多，最好等克分子混合。加入溶劑的量，為原料液的40～60%。催化劑適宜的反應(yīng)溫度為320～500℃，最佳溫度為360～400℃。反應(yīng)時(shí)，原料混合液的空速，隨使用催化劑的粒度不同而異，可以在較寬的范圍內(nèi)變化當(dāng)催化劑粒度為10～20目時(shí)，液空速為0.5～3.0hr-1，最好是1～2.5hr-1。改變空速，也可用φ4×5～10mm原粒度催化劑。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于合成方法中采用了新型催化劑，使得吡嗪類化合物的收率提高了10%以上，最佳操作溫度降低了100℃左右，產(chǎn)品成本減少，能耗降低。
實(shí)例1.用浸漬法或混捏法制成的，以氧化鋅為主體，加入少量銅、鋁、鈣、硅等金屬的催化劑60ml，粒度10～20目，裝入內(nèi)徑為φ25mm的不銹鋼反應(yīng)器中。催化劑層溫度保持在360～380℃，1，2-丙二醇和乙二胺的等克分子溶液用水稀釋制成40%(V/V)的水溶液。將該原料液，以1.3ml/min的速度通入催化劑層，反應(yīng)30分鐘后收集反應(yīng)液，用氣相色譜進(jìn)行分析。溶液含2-甲基吡嗪24.7%，2-甲基吡嗪收率為79.4%。
2.以2，3-丁二醇和乙二胺為原料，兩者比例和加水量同實(shí)例1。用實(shí)例1相同的裝置與條件制備2，3-二甲基吡嗪。反應(yīng)30分鐘后收集反應(yīng)液，用氣相色譜進(jìn)行分析。溶液含2，3-二甲基吡嗪26.1%，2，3-二甲基吡嗪的收率為81.3%。
權(quán)利要求
1.一種以二胺類和二醇類化合物(通式為
，式中R1～R8為氫原子或烴基)為原料，通過(guò)以氧化鋅為主體的催化劑，氣相催化合成吡嗪類化合物的方法，其特征在于，主體催化劑氧化鋅中加入了鎂、鈰、鋁、錳、銅、鐵、鈣、硅、鉻等一種或多種其它金屬元素。
2.按權(quán)利要求
1所述的制造方法，其特征在于，該法所用的催化劑中，鎂、鈰、鋁、錳、銅、鐵、鈣、硅、鉻等的含量，一般在0.1～25%，最好是1～15%。
3.按權(quán)利要求
1所述的制造方法，其特征在于，操作溫度為320～500℃，最佳溫度為360～400℃。
4.按照權(quán)利要求
1所述的制造方法，其特征在于，原料液中二胺和二醇類的比例，無(wú)論那一種多些均可，最好是等克分子混合。溶劑的比例為40～60%。反應(yīng)時(shí)，若催化劑粒度為10～20目，原料液空速則為0.5～3.0hr-1，最好為1～2.5hr-1。改變空速，也可用φ4×5～10mm原粒度催化劑。
專利摘要
吡嗪類化合物的制造方法。以二醇類和二胺類化合物為原料，在催化劑的作用下，氣相催化合成吡嗪類化合物。由于采用了在氧化鋅中添加鎂、鈰、鋁、錳、銅、鐵、鈣、硅、鉻等一種或多種其它金屬元素的新型吡嗪類合成催化劑，不僅使產(chǎn)品收率提高了10％以上，而且使最佳操作溫度降低了100℃左右。產(chǎn)品成本減少、能耗降低。
文檔編號(hào)C07D241/12GK85105846SQ85105846
公開(kāi)日1986年7月9日 申請(qǐng)日期1985年7月31日
發(fā)明者馮續(xù), 劉蓓華, 高定基, 呂建德 申請(qǐng)人:化學(xué)工業(yè)部化肥工業(yè)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan