1.17一丁內(nèi)酯與甲胺無催化劑合成NMPy一丁內(nèi)酯與甲胺無催化劑合成NMP的工藝是E.Spath等人在1936年開發(fā)的。
2。目前,我國生產(chǎn)NMP的企業(yè)也是采用7一丁內(nèi)酯與甲胺無催化劑合成NMP的工藝。y一丁內(nèi)酯與甲胺無催化劑合成NMP分兩步 進行。第一步在一15℃溫度下,7一丁內(nèi)酯與甲 胺氨解開環(huán)生成4一羥基一N一甲基丁酰胺;第二 步反應(yīng)溫度250℃、壓力5.88?。停校嵯路磻?yīng)3 h,生 成物進而脫水生成NMP,再經(jīng)濃縮、減壓、脫水、蒸餾后得成品NMP,收率為90%。這兩步反應(yīng)可 以采用釜式反應(yīng)器間斷進行,也可以采用管式反應(yīng)時間為2h時,NMP的收率可達94%。氣相催化合成NMP反應(yīng)可在常壓下進行,反應(yīng)時間也有所縮短,對設(shè)備的要求大為降低,能耗 更是大大減少,具有很好的開發(fā)價值. 7一丁內(nèi)酯與甲胺無催化劑合成NMP工藝需要較高的溫度、壓力和較長的停留時間,這對設(shè)備的選用、過程的操作和控制都提出了較高的要求,從而增大了投資
1.2氣相催化合成NMP4J開發(fā)了以固體酸Mgo—SiO,為催化劑,以7一丁內(nèi)酯和甲胺為原料,常壓下氣相催化合成NMP的工藝。反應(yīng)裝置為自制的430?!×Ч苁椒磻?yīng)器,可用電阻絲進行加熱,催化劑填充 量為7一丁內(nèi)酯與甲胺水溶液的混合物經(jīng)微 型計量泵控制,以液相形式進入反應(yīng)器,氮氣作為 稀釋用惰性氣體,經(jīng)微型氣體計量計計量后進人 反應(yīng)器。反應(yīng)器上下段均填充一定量的陶瓷材 料,上段填充段足夠長,作為預(yù)熱段,以確保反應(yīng)在氣相狀態(tài)下進行。反應(yīng)后產(chǎn)品經(jīng)冷凝收集,未冷凝的甲胺用鹽酸水溶液吸收。當(dāng)甲胺和一丁 內(nèi)酯的摩爾比為1.35、反應(yīng)溫度為260—270℃、
1.3電解合成NMP以N一甲基丁二酰胺為原料,三氯 甲烷為萃取劑,20%(mass)的硫酸為介質(zhì),經(jīng)過欲處理的鉛為電極,在隔膜電解槽中電解合成了NMP。電解合成NMP的過程為:在陰極池中加入20%硫酸液,加入原料N甲基丁二酰亞胺(白色 結(jié)晶),在陽極筒中倒入20%硫酸液,使陰陽兩極 液面高度基本相同。通入冷凝水,外加冰水浴,保 持一定的反應(yīng)溫度。開動磁子攪拌器,將陽極板接上直流穩(wěn)壓電源,通以0.03A/ ̄m2的電流進行電解2h。將電解液倒入分液漏斗中,用等體積的 三氯甲烷萃?。炒危浞朱o止后分離。將濾液在 常壓下蒸餾,基本蒸出溶劑后改為減壓蒸餾。NMP的產(chǎn)率可達70%以上,產(chǎn)品純度可達97% 以上?!。我患谆《0冯娊夂铣桑危停械姆磻?yīng)實質(zhì) 是電極表面的催化反應(yīng),電解池的負極發(fā)生還原 反應(yīng)生成原子氫:H+e—H再由原子氫還原有機化合物。化學(xué)反應(yīng)式 為:O廠<Pb一c陰極以N一甲基丁二酰胺為原料電解合成NMP,工藝簡單,操作方便,反應(yīng)條件易于控制,是一種很有前途的方法.