[發(fā)明專利]一種N,N,N`,N`-四甲基烷基二胺的制備方法

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• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN114874100A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 姜亞潔;侯仕達;王亞魁;耿濤;王志飛;鞠洪斌;李俊;張璐
• 申請（專利權）人: 中國日用化學研究院有限公司
• 主分類號: C07C209/16
• 分類號: C07C209/16;C07C209/86;C07C211/09;C07C211/12;B01J37/18;B01J27/232;B01J23/78;B01J23/80;B01J23/755
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 馬歡歡

本發(fā)明屬于烷基二胺的制備技術領域。本發(fā)明提供了一種N,N,N',N'?四甲基烷基二胺的制備方法，包含如下步驟：在惰性氣氛下，將熔融烷基二醇和催化劑混合，在氫氣氣氛下還原催化劑，得到還原后的活性催化劑；在反應體系中通入二甲胺進行胺化反應，得到N,N,N',N'?四甲基烷基二胺。所述催化劑包含活性組分、助催化組分和載體；所述活性組分、助催化組分和載體的質量比為16～35：4～15：50～80。本發(fā)明的制備方法原料易得，反應條件溫和，工藝簡單，本發(fā)明通過合理選擇催化劑成分，并控制其用量，使得原料的轉化率高，選擇性高，提高了產品的收率和純度。

技術領域

本發(fā)明涉及烷基二胺的制備技術領域，尤其涉及一種N,N,N′,N′-四甲基烷基二胺的制備方法。

背景技術

脂肪叔胺的主要用途在于作為陽離子或兩性離子表面活性劑的原料。可以說絕大多數陽離子和兩性離子表面活性劑均是脂肪叔胺的衍生物。四甲基二叔胺作為一種重要的工業(yè)精細化學品被廣泛應用于聚氨酯制造中的催化劑，制備新型柔軟劑的原料，或表面活性劑工業(yè)中季銨鹽的前體等，具有其它化學品不可替代的作用。

脂肪叔胺的生產工藝根據其原料種類可以分為脂肪酸法和脂肪醇法。脂肪酸法路線有相對較長的歷史，但工藝路線長，產品質量不高，尤其是具有比較嚴重的三廢排放問題，處于逐漸被淘汰的境地。脂肪醇法路線又可分為鹵代法和醇催化胺化法。鹵代法具有設備腐蝕和環(huán)境污染的問題，并且同樣有產品質量不高的缺點，目前已基本被淘汰。而脂肪醇直接催化胺化的工藝具有工藝路線短，設備投資少，產品質量高及基本上無三廢等優(yōu)點，目前已經成為生產脂肪叔胺的主要方法。

催化劑是脂肪醇直接催化胺化反應的關鍵。反應過程根據催化劑作用機理可分為兩種方法：脫氫胺化和脫水胺化。由于脫水胺化催化劑活性低，反應條件要求較高且催化劑回收利用困難，沒有工業(yè)意義。所以目前脂肪醇直接催化胺化工藝均采用脫氫-加氫催化劑。可用于脫氫-加氫的催化劑根據其狀態(tài)不同可分為固體催化劑和膠體催化劑，多為復合型催化劑，即以一種或兩種金屬元素為主，添加其他的輔助成分。國內外文獻報道的醇胺化反應使用的催化劑多是以Ni和Cu為主催化活性組分的固體催化體系，所用的載體可以是Al₂O₃、SiO₂、硅藻土、分子篩等。美國專利US 3976697中采用負載型鎳催化劑應用于醇胺化催化反應制備叔胺。專利公開號為CN 109126801 A用氧化銅、氧化鎳、氧化鋅、氧化鎂為活性組分，載體為碳酸鈣、氧化鋁或硅藻土，引入聚羧酸及其鹽為分散劑，制備負載型催化劑。譚平等以碳酸鈣為載體，用共沉淀法制備了Cu-Ni-Ba三元胺化催化劑。

相比于脂肪一元醇，目前對二元醇的催化胺化研究相對較少。大多數四甲基烷基二胺產品是通過兩類反應來制備，一類是由二鹵代烷與二甲胺在一定溫度及壓力下反應；另一類是胺甲基化反應，通過烷基二胺(伯胺)與甲醛及含有甲酸的混酸在還原條件下進行甲基化制備四甲基烷基二胺。這兩類方法，生產過程中產生大量的廢物，環(huán)保壓力大，產品成色不佳、純度不高，導致后續(xù)生產衍生物收率偏低。而二元醇可以通過與一元醇相同的反應機理催化胺化成相應的二叔胺，但由于二元醇本身結構的特殊性，實際反應更加困難且復雜。一般情況下，二元醇的第二個羥基的胺化速率比第一個羥基的胺化速率低得多；且二元醇作為反應物時，除羥基官能團經過脫氫/加氫主反應通道生成胺外，其具有的兩個活性接近的官能團非常容易發(fā)生分子內或分子間的串聯反應，生成一系列的鏈狀或環(huán)狀產物，使得反應的選擇性大大降低。

因此，如何得到一種原料轉化率高，產物選擇性高，反應條件溫和的脂肪二醇制備脂肪二胺的方法，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是針對現有技術的不足提供一種綠色高效的N,N,N′,N′-四甲基烷基二胺的制備方法。

為了實現上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種N,N,N′,N′-四甲基烷基二胺的制備方法，包含如下步驟：