CN101148436B - 一种吡啶碱的催化合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种吡啶碱的催化合成方法，其特征在于：原料为甲醛、乙醛和氨，其摩尔比为1∶1∶1.5，催化剂为铅的氧化物以及选自La，Ce，Nd，Pr的稀土氧化物负载于氧化铝载体上，其中铅的负载量为载体质量的1-5％，稀土的负载量为载体质量的0.5-1.5％，氧化铝载体为γ、α、β型；氧化铝载体的比表面积为50-260m2/g；在反应温度350-550℃，液相空速0.3-1.0h-1、以摩尔比计甲醛∶乙醛∶氨＝0.5-2.0∶1.0-3.0∶1.0-5.0的条件下合成吡啶碱。
Description
技术领域
本发明涉及有机物合成技术领域，为一种吡啶碱的催化合成方法。
背景技术
吡啶碱是重要的有机化工原料，广泛应用于农药、医药的合成领域。
吡啶碱来源主要有两种，一是提炼法，另一种是催化合成法。由于提炼法的产量很低，自二十世纪50年代以来，催化和成法已成为吡啶碱的主要生产方法。但该法历来具有操作周期和催化剂寿命短的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种吡啶碱的催化合成新方法，解决工业生产中操作周期和催化剂寿命短的问题。
为实现上述目标，本发明采用下述方案加以实现。
一种吡啶碱的催化合成方法，其特征在于：原料为甲醛、乙醛和氨，其摩尔比为1∶1∶1.5，催化剂为铅的氧化物以及选自La，Ce，Nd，Pr的稀土氧化物负载于氧化铝载体上，其中铅的负载量为载体质量的1-5％，稀土的负载量为载体质量的0.5-1.5％，氧化铝载体为γ、α、β型。氧化铝载体的比表面积为50-260m2/g。在反应温度350-550℃，液相空速0.3-1.0h-1、以摩尔比计甲醛∶乙醛∶氨＝0.5-2.0∶1.0-3.0∶1.0-5.0的条件下合成吡啶碱。
作为优选方案，催化剂其中铅的负载量为3％，稀土为La或Ce或其混合物，稀土的负载量为1％，氧化铝载体为γ型；氧化铝载体的比表面积为100-200m2/g。合成反应，反应温度为450℃，液相空速为0.7-0.8h-1，甲醛∶乙醛∶氨＝1∶1∶1.5(摩尔比)。
上述催化剂的制备方法，其特征在于包括以下过程，称一定量的硝酸铅、稀土硝酸盐配成硝酸铅，稀土硝酸盐溶液，将一定量的γ-Al2O3放入烧杯中，室温条件下浸5-8小时，100-150℃烘箱干燥2-6小时，马弗炉400-800℃煅烧3-10小时。
作为优选方案，上述催化剂室温浸6小时，110℃干燥4小时，马弗炉650℃煅烧8小时。
本发明的优点是在反应的转化率、选择性不受影响的前提下，提高了催化剂的寿命，且生产设备简单，能耗低，无废水等污染，是理想的吡啶碱合成方法。
具体实施方式
实施例1、
取一定量的硝酸铅、硝酸镧、硝酸铈溶解于适量的水中，然后将一定量的H-ZSM-5分子筛放入配好的硝酸盐溶液中，室温浸6小时，110℃干燥4小时，马弗炉650℃煅烧8小时，制得金属铅含量3％，镧含量0.5％，铈含量0.5％的催化剂A.
实施例2、
取一定量的硝酸铅、硝酸镧溶解于适量的水中，然后将一定量的γ-Al2O3放入配好的硝酸盐溶液中，室温浸6小时，110℃干燥4小时，马弗炉650℃煅烧8小时，制得金属铅含量3％，镧含量1％的催化剂B.
实施例3、
制备方法同实施例2，只是以硝酸铈代替硝酸镧，制得金属铅含量3％，铈含量1％的催化剂C。
实施例4、
制备方法同实施例1，只是以γ-Al2O3代替H-ZSM-5分子筛，制得金属铅含量3％，镧含量0.5％，铈含量0.5％的催化剂D.
实施例5、
将以上制备的A、B、C、D四种催化剂在固定床反应器中进行合成反应评价，催化剂装填量：20g，反应温度：450℃，液相空速0.7-0.8h-1。催化剂装填完后，在通氨气的状态下升温至450℃，微量泵进料，甲醛、乙醛、氨摩尔比为1∶1∶1.5。用岛津GC8A分析产物。结果见下表：
Claims (4)
1.一种吡啶碱的催化合成方法，其特征在于：原料为甲醛、乙醛和氨，催化剂为铅的氧化物以及选自La，Ce，Nd，Pr的稀土氧化物共同负载于氧化铝载体上，其中铅的负载量为载体质量的1-5％，稀土的负载量为载体质量的0.5-1.5％，氧化铝载体为γ、α、β型；氧化铝载体的比表面积为50-260m2/g；在反应温度350-550℃，液相空速0.3-1.0h-1、以摩尔比计甲醛∶乙醛∶氨＝0.5-2.0∶1.0-3.0∶1.0-5.0的条件下合成吡啶碱。
2.按照权利要求1的合成方法，其特征在于：催化剂其中铅的负载量为3％，稀土为La或Ce或其混合物，稀土的负载量为1％，氧化铝载体为γ型；氧化铝载体的比表面积为100-200m2/g；反应温度为450℃，液相空速为0.7-0.8h-1，摩尔比甲醛∶乙醛∶氨＝1∶1∶1.5。
3.按照权利要求1的合成方法，其特征在于：催化剂的制备方法，包括以下过程，称一定量的硝酸铅、稀土硝酸盐配成硝酸铅、稀土硝酸盐混合溶液，将一定量的γ-Al2O3放入烧杯中，室温条件下用硝酸铅、稀土硝酸盐混合溶液浸5-8小时，100-150℃烘箱干燥2-6小时，马弗炉400-800℃煅烧3-10小时。
4.按照权利要求3的合成方法，其特征在于：催化剂的制备方法，将γ-Al2O3室温用硝酸铅、稀土硝酸盐混合溶液浸6小时，110℃干燥4小时，马弗炉650℃煅烧8小时。
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