[发明专利]一种N-甲基一乙醇胺的制备方法

说明书

本发明提供一种N‑甲基一乙醇胺的制备方法。在负载型Cu催化剂的作用下，甲醛、氨气与乙醇发生反应，经减压精馏分离出产品，所使用的的负载型Cu催化剂，由含Cu化合物、配体和载体制备得到。所述催化剂采用氨基酸作为配体，氨基酸中的N、O与铜络合，增加了活性组分的活性，避免了与甲醛和氨气的络合，高效催化氨气与甲醛加成反应的中间体与乙醇发生偶联反应，且负载型Cu催化剂不易流失。避免了环氧乙烷法中二级加成反应的发生。

技术领域

本发明涉及一种制备N-甲基一乙醇胺的方法，属于化工技术领域。

背景技术

肌氨酸钠又名甲基氨基乙酸钠，是合成阴离子表面活性剂的主要原料，主要应用于高级个人护理用品中，其优点是无刺激性，并且易于生物降解。同时肌氨酸钠也是合成肌酸的原料，肌酸是一种运动营养剂，可以用于营养补充、心脏病治疗，同时具备抗衰老、保健等功效。合成肌氨酸钠的主要方法有氯乙酸法、氢氰酸法和N-甲基一乙醇胺法。

N-甲基一乙醇胺是合成肌氨酸钠的重要中间体，目前在公开的专利、文献和厂家工业化的方法中，都是使用甲胺与环氧乙烷制备N-甲基一乙醇胺。在制备N-甲基一乙醇胺过程中很容易发生二级加成生成二乙醇胺，副产较多，后处理分离较麻烦；同时环氧乙烷的闪点-17.7℃，存在很大的安全隐患。

也有采用乙醇胺甲基化法制备N-甲基一乙醇胺，文献Asian Journal ofChemistry,2011,23,5411中介绍了一种在ZnCl₂作用下乙醇胺与甲醛反应，在经NaBH₄还原生成N-甲基一乙醇胺的方法，但是收率只有72％，且反应时间较长。文献Journal ofPhysical Organic Chemistry,1995,8,12中以改性II-β分子筛作为催化剂，用乙醇胺与甲基重氮盐制备N-甲基一乙醇胺，但是反应杂质较多，分离比较困难。专利CN103071534 B中介绍了一种PPh₃/碱金属/Al₂O₃催化乙醇胺与甲醇制备N-甲基一乙醇胺的方法，但是该方法同时也会生成N,N-二甲基一乙醇胺，选择性和收率不高。

针对上述工艺中存在的不足，急需开发一种新型的合成N-甲基一乙醇胺的方法，克服现在生产上存在的副产多、后处理麻烦，产品选择性低，安全性低等问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供制备N-甲基一乙醇胺的新方法。本发明的另一个目的在于提供用于上述N-甲基一乙醇胺制备新方法的催化剂及其制备方法。为了实现上述发明第一个目的，本发明提供了一种N-甲基一乙醇胺的制备方法，具体涉及一种在氢气氛围中将甲醛、氨气与乙醇发生加成偶联反应后发生还原反应，生成N-甲基一乙醇胺的方法。通过本方法可以有效的减少反应后处理操作步骤，并且避免了环氧乙烷的使用，降低了安全隐患；减少了三废的产生，同时减少了副产物的生成，降低了成本。并且该方法使用负载型Cu催化剂，易于分离，可以有效的减少反应后处理操作步骤，降低能耗，并且催化剂对环境友好，避免污染环境的问题。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种N-甲基一乙醇胺的制备方法，包括以下步骤：(1)在负载型Cu催化剂作用下，甲醛、氨气与乙醇发生加成偶联反应，得到其中间体N-羟甲基乙醇胺，具体反应路线如下：

(2)步骤(1)所得中间体N-羟甲基乙醇胺在氢气氛围中发生还原反应，生成N-甲基一乙醇胺，具体反应路线如下：

所述制备方法中，负载型Cu催化剂的用量，相对于甲醛为10-15wt％。

所述制备方法中，乙醇既是反应原料之一，又可作为反应溶剂，其用量在满足反应的消耗的前提下，能够使反应原料溶解为均相。

所述制备方法中，甲醛与氨气的摩尔比为1:1.1-1:1.5，优选1:1.2-1:1.4。