N-羟甲基批发反应在内径为30ram的石英管固定床反应器上进行:反应器内装填有15上述n一86号催化剂,将经过微量泵计量的邻二甲苯(0.6g,h)气化后,与经转子流量计计量的氨气、空气混合,氨气流量为0.61l/h,空气流量为611/h:反应混合气经预热后.通过催化剂床层反应。反应温度南外加热维持,通过精密温控仪调控,反应温度为663±2K。反应后的产品冷凝,沉积于捕集器内,尾气经尾气管放空:每8小时更换一次捕集器,N-羟甲基批发用水冲出,水洗后,干燥称重,得白色针状晶体5.04g,原料转化率98%,摩尔收率757%,选择性772%;用气相色谱分析产品纯度为997%.产品中含邻苯二腈02%,测熔点为(234—235)℃。
N-羟甲基批发,无色液体,有氨的气味,对空气敏感;能与水、乙醇、苯和乙醚混溶;易燃,有腐蚀性、微毒、有刺激性气味,吸入蒸气对皮肤和黏膜有刺激性,LD50 1970mg/kg。空气中容许浓度5mg/m3。专业的N-羟甲基用双氧水氧化可合成N-甲基氧化吗啉,是目前号称“绿色纤维”的Lyocell(俗称天丝)和Newcell人造纤维长丝的纺丝溶剂,也可作为溶剂用于生产植物性肠衣。
氨氧化专业的N-羟甲基的关键是催化剂。使用不同的催化剂,可以导致主要生成不同的产物I。我们研究的n一86号催化剂对生成邻苯二甲酰亚胺具有高效专一的特点,不仅产品收率高,而且纯度高。除催化剂外,反应条件对反应的影响也较大,改变反应条件,可以极大地影响产品的收率和纯度,合适的反应温度、较高的空比、较低的氨比有利于产物N-羟甲基批发生产,可以降低副产物邻苯二腈和邻甲苯腈的含量。
专业的N-羟甲基批发由二乙醇胺经硫酸脱水环合而得。N-羟甲基批发将二乙醇胺加入水反应锅内,在60℃以下滴加硫酸,加毕,升温于185-195℃,保温30min。冷至60℃以下,滴加氢氧化钠液至pH=11,冷却,过滤,滤液精馏,收集130℃以下馏分,精吗啉含量可达99.5%以上。该法原料易得,已成为世界生产吗啉的主要方法。由二恶烷与氨气相催化反应而可制得吗啉。
制备方法在工业生产上有碳铵法和尿素法两种。以苯酐为原料制取邻苯二甲酰亚胺的方法较多,工业生产实际应用的是碳铵法和尿素法。N-羟甲基批发使用尿素法将邻苯二甲酸酐与尿素混合均匀,加热搅拌,待全部熔化,保持160℃,约过10min,反应物体积突然增多,停止加热,继续搅拌,直到反应物固化,再用大火加热,数分钟后停止加热,不断搅拌,一定时间后加水过滤,先用3%碳酸氢钠洗涤,再水洗,干燥即得N-羟甲基批发。