[發明專利]一種一鍋法制備叔氨基醇化合物的方法

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• 申請號: 201710723743.5
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107488118A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 倪平;蘭明利;陳祖偉;鄒珊
• 申請（專利權）人: 嘉興潤博化工科技有限公司
• 主分類號: C07C213/00
• 分類號: C07C213/00;C07C215/10;C07C215/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 王嘉華

技術領域

本發明涉及精細化工領域，主要是指一種一鍋法制備叔氨基醇化合物的方法。

背景技術

叔氨基醇化合物是一種重要的化工原料，可用于生產陽離子型水性聚氨酯，可作為聚氨酯發泡催化劑，表面活性劑，可以作為一種低VOC（低揮發物有機物含量）中和劑用于涂料和油漆。傳統的金屬加工液中一般含有仲胺或高VOC的其他胺類化合物，在使用過程中會產生刺激性氣味，對生產工人的健康造成危害，叔氨基醇化合物的VOC極低，可以代替金屬加工液中含有胺類的添加劑，降低使用過程中對工人身體健康的危害。

傳統的從硝基烷烴制備叔氨基醇化合物需要經過四步，第一步是硝基烷烴和醛基化合物進行Henry 反應，生成硝基醇化合物，Henry 反應為公知技術。第二步是硝基醇化合物加氫生成氨基醇化合物。第三步氨基醇化合物提純，通過蒸餾、重結晶、洗滌或活性炭吸附純化氨基醇化合物，以避免硝基醇反應液加氫產生副產物影響下一步反應。第四步是N-烷基化反應，氨基化合物、氫氣和醛基化合物加氫還原生成最終產物叔氨基醇化合物（Murray Senkus，J.Am.Chem.Soc.,1945）。

美國安格斯化學公司改進了制備叔氨基醇化合物的方法，進行縮合反應時（Henry 反應）直接加入過量的醛基化合物，反應完成后，將反應液用高壓泵緩慢加入45℃,4.8MPa氫氣，強攪拌的高壓反應釜中，進行硝基醇加氫和N-烷基化反應。反應液加完后，為了加快反應進行，需要將反應釜溫度升至120℃，并用高壓泵向反應釜中加入一定量的游離醛基溶液，而且在進行加氫還原反應時，加入以硝基醇質量為基準35wt%（重量百分數）左右的雷尼鎳催化劑（CN201180047556, US8674139B2）。

目前制備叔氨基醇類化合物存在以下幾個主要問題：（1）反應步驟繁瑣，操作不簡便，而且多步反應造成了能量的損失。（2）進行N-烷基化反應時，采用高壓、高溫和強攪拌條件下原位進料反應，操作不便捷，極大的增加了設備成本，而且在氫氣和加氫催化劑同時存在的條件下進料增加了生產的危險性。（3）選用雷尼鎳為還原性烷基化催化劑，催化活性較低，添加量大，催化劑循環使用性能較差，而且催化劑不易活化再生。

發明內容

本發明的目的是針對現有用硝基烷烴制備叔氨基醇化合物方法的缺陷，提出一種反應步驟少、操作簡便、能耗低、設備要求低、安全性好的一種一鍋法制備叔氨基醇化合物的方法。

本發明的技術方案是：一種一鍋法制備叔氨基醇化合物的方法，其特征在于將溶劑、有機堿和過量的醛基化合物溶液加入反應釜中，將硝基烷烴化合物，緩慢加入反應釜中，控制反應釜溫度不超過50℃，最后將加氫催化劑加入反應釜，硝基烷烴化合物、醛基化合物、有機堿、加氫催化劑和溶劑的物質的量比為1:(3.0～6.0):(0.005～0.02):(0.006～0.02):(10～25)，加氫催化劑的物質的量，指貴金屬元素的物質的量,將反應釜密封，室溫下用氮氣吹掃5min，排除反應釜內空氣，開啟攪拌，將反應釜加熱至35～50℃，反應2～3h，通入3～5MPa氫氣并保持，反應4～6h，將反應釜加熱至80～130℃，反應4～6h，得到叔氨基醇化合物。

所述的硝基烷烴化合物是1-硝基丙烷、硝基乙烷、2-硝基丙烷或硝基甲烷。

所述的叔氨基醇化合物是2-二甲氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、2-二甲氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇或N,N-二甲氨基三羥甲基氨基甲烷。

所述的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇或任意比例混合的水-甲醇、水-乙醇或水-異丙醇中的一種，優選甲醇或水-甲醇，若所述溶劑為混合溶劑，則溶劑的物質的量是兩種溶劑的物質的量之和。

所述的醛基化合物是甲醛或乙醛溶液。

所述過量的醛基化合物的添加量由硝基烷烴化合物中與硝基直接相連的碳原子的氫的數量決定；當所述反應物是硝基乙烷，生成目的產物至少需要4摩爾醛基化合物；當所述反應物是2-硝基丙烷，生成目的產物至少需要3摩爾醛基化合物；當所述反應物是硝基甲烷，生成目的產物至少需要5摩爾醛基化合物。

所述的有機堿為三乙胺或其他叔胺，優選三乙胺。

所述的加氫催化劑是負載型貴金屬催化劑，貴金屬為Pd、Pt、Ru中的一種，優選Pd或Ru，所述貴金屬的質量含量為3%～5%。