[发明专利]制造扩链羟乙基亚乙基胺、亚乙基胺或其混合物的方法

说明书

本发明涉及一种制备羟乙基亚乙基胺、亚乙基胺或其混合物和/或其亚乙基脲衍生物的方法，包括使二乙醇胺与包含至少两个–NH‑单元的胺官能化合物在碳氧化物输送剂存在下反应的步骤，其中至少一个–NH‑单元选自伯胺基团和环状仲胺基团，胺官能化合物包含至少一个–NH‑CH2‑CH2‑NH‑单元，其中胺官能化合物中的一个或多个‑NH‑CH2‑CH2‑NH‑单元可以环状亚乙基脲结构部分、哌嗪结构部分或直链亚乙基脲结构部分的形式存在，其中‑胺官能化合物与二乙醇胺的摩尔比为至少0.2:1，‑碳氧化物输送剂与胺官能化合物中的–NH‑CH2‑CH2‑NH‑单元的摩尔比为至少0.1:1。本发明能够由作为有吸引力的原材料的二乙醇胺获得高级羟乙基亚乙基胺、亚乙基胺或其混合物和/或其亚乙基脲衍生物。

本发明涉及由特定原材料制造扩链羟乙基亚乙基胺、扩链亚乙基胺或其混合物的方法。

亚乙基胺由通过亚乙基单元连接的两个或更多个氮原子构成。亚乙基胺可以直链H2N(-CH2-CH2-NH)p-H的形式存在。对于p＝1,2,3,4,…这分别产生乙二胺(EDA)、二亚乙基三胺(DETA)、直链三亚乙基四胺(L-TETA)和直链四亚乙基五胺(L-TEPA)。显然，可以扩大这一范围。对于三个或更多个亚乙基单元，也有可能制造支链亚乙基胺，如N(CH2-CH2-NH2)3、三氨基乙基胺(TAEA)。两个相邻氮原子可通过两个亚乙基单元连接以形成哌嗪环–N(-)2-N-。哌嗪环可存在于更长的链中以产生相应的环状亚乙基胺。

亚乙基胺，特别是二亚乙基三胺(DETA)和更高级的亚乙基胺，如三亚乙基四胺(TETA)是从商业角度看有吸引力的产品。特别地，对更高级亚乙基胺的兴趣与日俱增，因为这些化合物具有许多商业用途，例如作为用于或用在沥青添加剂、缓蚀剂、环氧固化剂、织物柔软剂、燃料添加剂、烃提纯、离子交换树脂、润滑油添加剂、纸湿强树脂、石油生产化学品、溶剂、合成树脂如聚酰胺树脂、矿物加工助剂和界面活性物质(表面活性剂)中的原材料。

羟乙基亚乙基胺作为溶剂或作为反应物用于化学工艺。例如，氨基乙基乙醇胺或式H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-OH的AEEA是用于燃料和油添加剂、螯合剂和表面活性剂的工业制造的有机碱。扩链乙醇胺，例如式H2N-(CH2-CH2-NH)q-CH2-CH2-OH(其中q为2或更高)的单乙醇胺化合物是用于各种类型的有机合成，例如羧酸酯的制造的令人感兴趣的中间体。它们也可用于例如合成树脂的形成、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。

亚乙基胺的制造目前以两个途径为主，即单乙醇胺(MEA)的还原胺化和二氯乙烷(EDC)途径。

MEA的还原胺化在氢化/脱氢催化剂存在下在氨过量下进行。除MEA的还原胺化以产生EDA外，许多副反应，包括转氨基，产生大量亚乙基胺和乙醇胺的混合物。输出物以单和二亚乙基产物(EDA、DETA、哌嗪(PIP)和AEEA)为主。也形成更高级的亚乙基胺和乙醇胺，但该混合物复杂并且无法有效产生最重要的高级亚乙基胺TETA和TEPA的高收率。

已经报道了使用转氨基生产具有两个或更多个亚乙基单元的亚乙基胺的几个尝试，但看起来限于二亚乙基化合物DETA。

EDC途径是EDC(二氯乙烷)与氨和/或另一亚乙基胺在升高的温度和压力下的取代反应以形成盐酸盐，其随后与苛性碱反应以生成亚乙基胺和NaCl的混合物。如今，基于EDC的方法是生产高级多亚乙基多胺的主要方法。EDC途径完全依赖于使用二氯乙烷，其昂贵、难以处理并被HSE问题包围。另外，EDC途径产生许多不同的多亚乙基多胺的混合物。EDC途径还导致形成相当大量NaCl，其可能造成腐蚀和形成有色产物。

已经描述了各种制造羟乙基亚乙基胺的方法。

例如，US 3,383,417描述了通过单乙醇胺与自己在包含镍、铜和次要量的氧化铬、氧化锰、氧化钼和氧化钍的催化剂存在下的反应制造氨基乙基乙醇胺