[发明专利]N,N,N′-三甲基-N′-(3-氨基丙基)双(氨基乙基)醚的联产方法

说明书

本发明公开了一种联产N,N,N'‑三甲基‑N'‑(3‑氨基丙基)双(氨基乙基)醚(简称NE300)和双(2‑二甲氨基乙基)醚(简称BDMAEE)的方法，本发明以硫酸、DMEA、丙烯腈、甲基乙醇胺为起始原料，过程主要为：硫酸酯的合成、N‑(3‑氨基丙基)‑N‑甲基乙醇胺的合成和NE300合成。本发明的整体反应具有安全、环保、成本低、工艺简单的特点，因此具有较好的应用前景，适合于工业化生产。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及特种胺的合成方法，特别是联产N,N,N′-三甲基-N′-(3-氨基丙基)双(氨基乙基)醚(简称NE300)和双(2-二甲氨基乙基)醚(简称BDMAEE)的合成方法。

背景技术

N,N,N′-三甲基-N′-(3-氨基丙基)双(氨基乙基)醚，CAS号为189253-72-3，分子式为C₁₀H₂₅N₃O，简称为NE300，其结构式如式1所示，是一种新型的聚氨酯发泡催化剂，其发泡效果优于目前较为常见的N-(3-二甲基氨基丙基)-N,N-二异丙醇胺、三乙醇胺等催化剂，在软质泡沫、半硬泡、硬泡行业中的使用可以减少海绵制品的不良气味和VOC的挥发。总的来说，NE300是一种性能优异的聚氨酯发泡催化剂。

1998年，专利US05824711以(N,N-二甲氨基乙氧基)乙醇、甲胺、丙烯腈为原料合成了NE300。其反应流程为：首先在195℃、1.48MPa的条件下，(N,N-二甲氨基乙氧基)乙醇和甲胺经过高温高压还原的Cu/Zn/Al₂O₃催化剂的作用合成N,N,N′-三甲基双(氨基乙基)醚，其质量收率为38.2％；然后在50℃下，N,N,N′-三甲基双(氨基乙基)醚和丙烯腈进行加成反应至转化率超过99％，得到N,N,N′-三甲基-N′-(2-氰乙基)双(氨基乙基)醚；最后在90℃、8.2MPa氢气、10wt％NH₃的反应条件下，经铬改性的海绵镍的催化下得到NE300。

专利CN105884629以甲基乙醇胺、丙烯腈、二甲基乙醇胺(DMEA)为原料制备了NE300。其有两个合成路线：

路线一：首先，DMEA和亚硫酰氯反应得到反应液；然后将反应液加入到甲基乙醇胺和金属钠反应后的溶液中，精馏后得到N,N,N′-三甲基双(氨基乙基)醚，质量收率为62.6％，纯度超过96％；最后将N,N,N′-三甲基双(氨基乙基)醚和丙烯腈加成后的反应液在骨架镍、钯碳、钌碳等催化剂的催化下，还原氢化得到NE300，精馏后质量收率为92.7％，产品纯度超过98％。

路线二：首先以甲基乙醇胺和丙烯腈反应，然后在催化剂的作用下还原氢化，得到N-(3-氨基丙基)-N-甲基乙醇胺，经精馏后质量收率62.5％；然后DMEA在甲苯中和亚硫酰氯反应得到混合液，并加入到N-(3-氨基丙基)-N-甲基乙醇胺的醇钠溶液中，得到NE300，精馏后质量收率为77.9％，产品纯度超过96％。

上述两种路线存在的不足之处是：前者需要在较高压力、较高温度下进行反应，对于生产不利，存在安全隐患，而且原料(N,N-二甲氨基乙氧基)乙醇价格昂贵，两个原料--(N,N-二甲氨基乙氧基)乙醇和甲胺沸点相差较大，很难保持同种状态下进行反应；后者虽然在原料上进行了改进，但是使用了亚硫酰氯作为原料，亚硫酰氯腐蚀性大，不易进行大规模的生产，且整体反应收率不高，还有较大的改进空间。

双(2-二甲氨基乙基)醚，CAS号为：3033-62-3，分子式为C₈H₂₀N₂O，简称为BDMAEE。

BDMAEE是一种高效的叔胺聚氨酯发泡剂，几乎适用于所有泡沫塑料制品的生产，主要用于软质泡沫制品的生产，特别适合高回弹及RIM制品。它的特点是催化活性大，发泡平稳，对锡宽容大，配方易于调整，用它生产的制品回弹率，伸长率等理化性能优于其它产品。