[发明专利]一种链烷醇胺的制备方法

说明书

本发明涉及一种链烷醇胺的制备方法。本发明的制备方法无需采用价格昂贵的贵金属催化剂，也不会在产物中引入氯离子，能够高收率地获得高纯度、低色度值的产物，并且具有很高的原子经济性，三废很少、环保性高，适合在工业上应用。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体地，本发明涉及一种链烷醇胺的制备方法。

背景技术

链烷醇胺是指以具有2～4个碳的羟烷基，如羟乙基、羟丙基等基团取代氨分子中的氮原子上1～3个氢原子的化合物。典型的链烷醇胺包括二乙醇胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺、N,N-(2-羟丙基)-N-(羟乙基)胺等。链烷醇胺是一种重要的化学产品，主要用作混凝土外加剂、水泥添加剂、金属切削液、冷却液、防锈液、酸碱中和剂、乳化剂、油墨、表面活性剂、络合剂、酸性气体吸收剂等。

链烷醇胺特别是烷基乙醇胺，通常通过使伯胺或仲胺与环氧化物(如环氧乙烷)如在以下反应中进行反应获得：

取决于反应条件特别是反应的催化剂，反应进行的效率有所不同。

DE1941859.8描述了一种由环氧化物和氨在阳离子交换树脂存在下选择性合成单链烷醇胺的方法。为优化使用装置，设定催化剂反应柱的温度和反应混合物流过催化剂的流速，以实现每单位时间单乙醇胺的最高收率。EP0652207公开了一种由环氧化物和氨在液相中制备单链烷醇胺的选择性合成方法，使用的催化剂为包括一种施于耐热载体上的稀土元素的催化剂。EP09411986描述了一种从环氧化物和氨起始制备二链烷醇胺的方法。其中使用沸石催化剂。这里同样仅通过油浴温度粗略确定反应发生时的温度。DD298636描述了一种通过氨与环氧乙烷在气相中反应制备二乙醇胺的方法，其中使用的催化剂为非均相催化剂：一种pentasil型结晶硅酸盐。DE2547328描述了一种连续制备二链烷醇胺的方法，其中在第一反应段将环氧化物与氨接触，将形成的单链烷醇胺从自第一反应段卸出的物质中分离出来，并将分离出的单链烷醇胺在第二反应段中与一种氧化烯烃接触。三链烷醇胺的制备是通过建立单链烷醇胺与氧化烯烃的摩尔比调节的，该反应在无催化剂、无水存在的条件下进行。此外，对于采用贵金属催化，EP239934；J.A.Marsella,J.Org.Chem.1987,52,467-468；US4855425；K.-T.Huh，Bull.Kor.Chem.Soc.1990，11，45-49；N.Andrushko，V.Andrushko,P.Roose,K.Moonen,A.ChemCatChem,2010,2,640-643和S.A.Tillack，S.Imm，K.Mevius,D.Michalik,D.Hollmann,L.Neubert，M.Beller，ChemSusChem 2009,2,551-557描述了使用均相铱和钌催化剂使得仲胺与二醇反应以形成具有叔氨基的氨基醇和直链二胺的技术。EP0234401描述了乙二醇与氨在钌羰基化合物存在下的反应该尤其形成单胺化产物(单乙醇胺)，此外作为副产物形成大量仲胺和叔胺(二乙醇胺和三乙醇胺)和环状产物(N-(羟基乙基)哌嗪和N,N,-二(羟基乙基)哌嗪)。

然而，如此制备的链烷醇胺，在蒸馏期间和/或在储存期间会发生变色问题，这种着色是由于存在共轭不饱和杂质和/或羰基化衍生物。US2004/0110988、US6291715、EP0632013、EP0477593、EP2445863已经描述了不同的处理方法以限制这种烷基乙醇胺着色问题。为了抑制能够带来着色的化合物，现有技术已提出了使用还原剂(如氢、NaBH₄等等)处理反应粗产物，或预先蒸馏的链烷醇胺，或者避免使用环氧化合物而寻求其他替代品。

此外，现有技术报道的链烷醇胺制备方法多是基于单胺化合物，对于二胺特别是直链亚烷基二胺为核心的链烷醇胺的合成，现有技术鲜有涉及。总之，链烷醇胺的制备工艺仍存在不少改进的空间，尤其是如何高产率、低成本地生产高品质的链烷醇胺特别是直链亚烷基二胺为核心的链烷醇胺仍是亟待解决的问题。

发明内容