[发明专利]制备亚乙基胺化合物的方法

说明书

本发明涉及一种生产选自聚乙烯胺和羟乙基亚乙基胺类的聚乙烯胺化合物的方法，包括如下步骤：‑在加合步骤中提供包含‑NH‑CH₂‑CH₂‑NH‑结构部分或‑NH‑CH₂‑CH₂‑OH结构部分或HO‑CH₂‑CH₂‑OH的起始化合物的CO₂加合物，‑在反应步骤中使选自乙醇胺类和二羟基乙烷的羟基官能化合物与胺官能化合物反应而形成产物聚乙烯胺化合物的CO₂加合物，其中至少部分或全部的羟基官能化合物和胺官能化合物以CO₂加合物的形式提供，‑在消去步骤中将产物聚乙烯胺化合物的CO₂加合物转化成相应产物聚乙烯胺化合物，其中从反应步骤结束或消去步骤到加合步骤或到反应步骤提供包含含有‑NH‑CH₂‑CH₂‑NH‑结构部分或‑NH‑CH₂‑CH₂‑OH结构部分或HO‑CH₂‑CH₂‑OH的再循环化合物或其CO₂加合物的级分，该再循环化合物平均每分子具有比产物聚乙烯胺化合物更少的‑NH‑CH₂‑CH₂‑NH‑结构部分和‑NH‑CH₂‑CH₂‑OH结构部分的总和。

本发明涉及一种制备亚乙基胺化合物，尤其是聚乙烯胺和羟乙基亚乙基胺类的方法。本发明尤其涉及一种制备这些化合物的集成方法。

亚乙基胺类由通过亚乙基单元连接的两个或更多个氮原子构成。亚乙基胺类可以以线性链H₂N(-CH₂-CH₂-NH)_p-H的形式存在。对于p＝1、2、3、4、…，这分别得到乙二胺(EDA)、二亚乙基三胺(DETA)、线性三亚乙基四胺(L-TETA)和线性四亚乙基五胺(L-TEPA)。清楚的是该范围可以延展。还可以用三个或更多个亚乙基单元产生支化亚乙基胺类，如N(CH₂-CH₂-NH₂)₃、三氨基乙基胺(TAEA)。两个相邻的氮原子可以通过两个亚乙基单元连接形成哌嗪环-N(-)₂-N-。哌嗪环可以存在于更长链中以产生相应的环状亚乙基胺类。

亚乙基胺类，尤其是二亚乙基三胺(DETA)和高级亚乙基胺类从商业角度看是诱人的产品。术语“高级亚乙基胺类”涉及含有三个或更多个亚乙基单元的亚乙基胺类。尤其对高级亚乙基胺类的兴趣不断增加，因为这些化合物具有许多商业应用，例如作为沥青添加剂、缓蚀剂、环氧固化剂、织物柔软剂、燃料添加剂、烃纯化、离子交换树脂、润滑油添加剂、纸张湿强树脂、石油生产化学品、溶剂、合成树脂如聚酰胺树脂、选矿助剂和界面活性物质(表面活性剂)的原料或者用于其中。

羟乙基亚乙基胺类作为溶剂或反应物用于化学工艺中。例如，式H₂N-CH₂-CH₂-NH-CH₂-CH₂-OH的氨乙基乙醇胺或AEEA是用于燃料和油添加剂、螯合剂和表面活性剂的工业生产中的有机碱。扩链的乙醇胺类，例如式H₂N-(CH₂-CH₂-NH)_q-CH₂-CH₂-OH的单乙醇胺化合物，其中q为2或更大，是各种类型有机合成，例如羧酸酯的生产的令人感兴趣的中间体。它们还可以例如用于形成合成树脂，用作表面活性剂，用于生产乳化剂，用于织物柔软剂和用作环氧固化剂。

亚乙基胺类的生产当前主要有两种途径，即单乙醇胺(MEA)的还原胺化和二氯乙烯(EDC)途径。