[发明专利]具有峰化分布的烷氧基化烷基胺/烷基醚胺

说明书

技术领域

本发明涉及一种碱催化的制备具有峰化分布的烷氧基化烷基胺或烷氧基化烷基醚胺的方法。

背景技术

烷氧基化烷基胺和烷基醚胺，特别是乙氧基化烷基胺和乙氧基化烷基醚胺在工业上具有许多应用。它们可以有用地用作农药配制剂中的辅助剂，织物加工助剂，染料转移抑制剂，酸增稠剂，洗涤剂助促进剂，脱气剂，抗静电剂等等。

烷氧基化烷基胺和烷氧基化烷基醚胺是分别具有如下通式结构(I)的物质：

在通常的烷氧基化胺中，R通常选自含有8-22个碳原子的线性或支化的饱和或不饱和烷基。在烷氧基化醚胺中，R对应于下式基团：

                   R¹-O-(A)_a-(B)_b-(C)_c-

其中R¹通常为含有8-22个碳原子的线性或支化的饱和或不饱和烷基，A和B是含有2-4个碳原子的氧化烯基团，C是含有3-4个碳原子的亚烷基，a、b各自为0-5，c为1，X、Y和Z是含有2-4个碳原子的氧化烯基团，x为1，以及y和z各自独立地为0-15。

如通式(I)所示，烷氧基化烷基胺/烷氧基化烷基醚胺具有由亲脂性基团(R或R¹)和亲水性基团(聚氧化烯)构成的表面活性剂结构。在它们的设计应用中，烷氧基化烷基胺和烷氧基化烷基醚胺的性能取决于由这些基团提供的亲脂性和亲水性之间的平衡。

即使当存在亲脂性-亲水性平衡时，烷氧基化烷基胺/烷氧基化烷基醚胺的性能也不总是最佳的。这些物质通常由碱催化的相应烷基胺/烷基醚胺的烷基化而制备。这种烷氧基化反应实际上是氧化烯的聚合反应，这包括聚合方法的特性扩展和链转移步骤。由于此，所得烷氧基化烷基胺/烷基醚胺不是纯化合物，而是许多同系物的混合物。

图1：用5摩尔氧化乙烯通过常规的氢氧化物催化方法制备的牛油脂肪胺的同系物分布。

作为实例，图1示出了牛油脂肪胺与5摩尔氧化乙烯通过常规的氢氧化物催化的乙氧基化而制备的乙氧基化牛油脂肪胺的同系物分布。如图1所示，所得乙氧基化产物如通式结构(结构I，其中2x+2y+2z＝5)可能暗示的那样不是含有5个(CH₂CH₂O)单元的单一化合物。相反，所述产物是其氧化乙烯单元总数为2-10的几种同系物的混合物。在这些同系物中，只有在分布范围中部的那些对于某些应用具有合适的亲脂-亲水平衡，因此通常是优选的。例如，对于每分子包含平均5个氧化烯单元的乙氧基化产物，具有所需亲脂-亲水平衡的同系物通常具有3-5个EO，其中“EO”是氧化乙烯单元。具有更短的EO链长度(＜3EO)或更长的EO链长度(＞5EO)的同系物对于一般规定5EO/胺比的表面活性剂的应用是不希望的，因为这些更长和更短的同系物对于使用该产物的应用而言要么太亲脂，要么太亲水。对于至少某些应用，特别长的那类化合物的存在是特别不利的，例如具有的EO/胺比大于约1.5倍目标比例的那些。因此，开发产生具有峰化分布的烷氧基化产物的烷氧基化方法是有利的。

因此，本发明的目的是开发一种制备具有峰化分布的烷氧基化的乙氧基化烷基胺和烷基醚胺、特别是乙氧基化烷基胺和乙氧基化烷基醚胺的方法，所述烷基胺和烷基醚胺与使用酸催化方法制备的那些相比具有大大减到最小的缺点。

US 4,483,941描述了制备包含峰化分布同系物的乙氧基化有机物的方法，这如通过在BF₃和烷基金属或金属醇盐，SiF₄和烷基金属或金属醇盐，或者所有这些催化剂的混合物存在下的乙氧基化而制备。作为可乙氧基化的基质，所述参考文献列出了醇，烷基酚，多元醇，醛，酮，胺，酰胺，有机酸和硫醇。该专利包括了一长列的进行乙氧基化的胺，特别是包括辛基胺和十六烷基胺。工作实施例描述了C₁₂-C₁₄醇。

东德专利DD 219,478描述了在路易斯酸催化剂存在下将胺乙氧基化。包括了大量工作实施例，这些实施例实施了C₁₂伯胺以氧化乙烯/胺比为约2、3和6的反应。对于约3和约6的所述比，最终反应温度为179-207℃。

US 6,376,721描述了在稀土三氟甲磺酰亚胺化物(triflimide)催化剂存在下将醇、胺、硫醇和酰胺烷氧基化，得到峰化分布的同系物。工作实施例描述了十二烷醇的乙氧基化。