一种优化的N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110483443A(43)申请公布日2019.11.22(21)申请号201910933308.4(22)申请日2019.09.29(71)申请人山东英利实业有限公司地址262714山东省潍坊市寿光市渤海化工园黄海东路877号申请人山东金英利新材料科技股份有限公司(72)发明人李永威李岷池刘建伟潘召军韩荣桓桂建舟(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张晓鹏(51)Int.Cl.C07D295/24(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种优化的N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法(57)摘要本公开属于化学合成技术领域，具体涉及一种优化的N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法。N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)是一种纤维素纺丝工艺中的有机溶剂，本领域常用的合成方法主要有双氧水过氧化法和分子氧-醛催化氧化法。其中双氧水法因为其反应条件温和、产品质量高等优点而被广泛应用，目前双氧水催化法常用的催化剂包括碱性离子交换树脂、氢氧化铜、二氧化锰、季铵盐类化合物等，对反应条件要求较高。本公开研究表明二氧化钛作为催化剂，能够降低制备N-甲基吗啉-N-氧化物的温度，且极大的提高了N-甲基吗啉-N-氧化物的收率，反应温度为仅需要40℃即可将产率提高到90％，降低生产耗能，具有良好的工业生产推广意义。CN110483443ACN110483443A权利要求书1/1页1.二氧化钛在N-甲基吗啉-N-氧化物制备中的应用。2.如权利要求1所述二氧化钛在N-甲基吗啉-N-氧化物制备中的应用，其特征在于，所述二氧化钛为纳米二氧化钛；或所述二氧化钛作为催化剂进行应用。3.一种N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法采用二氧化钛作为催化剂；优选的，所述制备方法以纳米二氧化钛作为催化剂，采用过氧化氢将N-甲基吗啉氧化为N-甲基吗啉-N-氧化物。4.如权利要求3所述N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法的具体步骤如下：将纳米二氧化钛加入N-甲基吗啉中混均得到混合溶液，将过氧化氢溶液滴入所述混合溶液中，滴加完成后升温进行反应得到N-甲基吗啉-N-氧化物。5.如权利要求4所述N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法，其特征在于，所述纳米二氧化钛与N-甲基吗啉的质量比为0.4～1.4:155～175。6.如权利要求4所述N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液与N-甲基吗啉的体积比为1～2：1；或所述过氧化氢溶液体积分数为25～35％；或所述过氧化氢溶液滴加速率为0.1～1mL/min。7.如权利要求4所述N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为5～40℃；或所述反应的时间为0.1～4h。8.如权利要求4所述N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法，其特征在于，所述反应完成后还包括对物料经过过滤、蒸馏后获得N-甲基吗啉-N-氧化物的步骤。9.权利要求3-8任一项所述N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法得到的N-甲基吗啉-N-氧化物。10.权利要求9所述N-甲基吗啉-N-氧化物在纤维素纺丝领域的应用。2CN110483443A说明书1/4页一种优化的N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法技术领域[0001]本公开属于化学合成技术领域，具体涉及一种N-甲基吗啉-N-氧化物的制备方法及二氧化钛(TiO2)作为催化剂在N-甲基吗啉-N-氧化物制备中的应用。背景技术[0002]公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本公开的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。[0003]Lyocell纤维是用有机溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)直接溶解纤维素浆粕，经干湿法纺丝制得的再生纤维素纤维。自上世纪70年代美国Enka子公司首次以NMMO溶剂体系进行纤维素纺丝以来，随着对环保要求的不断提高，美国、西欧、日本等发达国家竞相投人大量资金和人力进行纤维素溶剂纺丝全新工艺的开发研究，淘汰生产周期长、工艺复杂、污染严重采用二硫化碳或铜氨溶液作为溶剂的传统工艺。以NMMO溶剂体系进行纤维素纺丝凭借其在对纤维和水的溶解度、纺丝的质量以及工艺等方面的优势，NMMO被认为是最具有发展前途的纤维素溶剂。[0004]NMMO为叔胺氧化物，这类化合物的合成方法有很多种，国内外比较成熟的合成方法主要有双氧水过氧化法和分子氧-醛催化氧化法两种。其中双氧水过氧化法因为其反应条件温和、产品质量高等优点而被广泛应用，现在我国普遍使用这种方法来制备NMMO。据本公开发明人研究了解，现有双氧水过氧化法的催化剂包括碱性离子交换树脂、氢氧化铜、二氧化锰、季铵盐类