制備烷基胺的方法技術

本發明專利技術涉及烷基胺的制備，其中在第一工藝步驟中使烯烴與氨、伯胺和／或仲胺在加氫胺化條件下反應，然后在第二工藝步驟中使所得加氫胺化產物在烷基轉移條件下反應。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。烷基胺是制備表面活性劑、紡織和浮選助劑、殺菌劑、腐蝕和泡沫抑制劑、藥物添加劑以及脂肪和油用抗氧劑的原料。烷基胺可以通過氫化相應的腈或硝基化合物、還原胺化相應的醛和酮以及胺化相應的醇而制備。低級烷基胺(C1-C10-烷基胺)如乙胺類、丁胺類和異丙基胺類在工業上尤其通過在例如載負的金屬催化劑上在氫化條件下胺化相應的醇或相應的羰基化合物而制備(參見例如《Ullmann工業化學大全》(Ullmann’sEncyclopedia of Industrial Chemistry)，第A2卷，第5版，第4頁)。另外，烷基胺也可通過在酸性磷酸鹽催化劑上由相應的醇制備(參見例如US-A-4,582,904(Air Products))。制備烷基胺的另一方法在于將NH3或胺加成于烯烴上，該加成在酸性催化劑如沸石存在下進行(參見例如EP-A-132 736)，在堿性催化劑如金屬氨化物，尤其是堿金屬氨化物和堿土金屬氨化物(參見例如B.w.Howk等，《美國化學會志》(J.Am.Chem.Soc.)76，第1899及以下各頁(1954)；R.Stroh等，Angew.Chem.69，第124及以下各頁(1957))、IV副族的氨化物(參見例如D.Steinborn等，Z.Chem.29(1989)，第333及以下各頁))或堿金屬醇鹽存在下進行，或在過渡金屬配合物存在下進行(參見例如US-A-3,758,586)。然而，迄今為止該方法幾乎沒有工業應用。上述具有下列缺點使用醇(如乙醇)、醛、酮和腈作為制備烷基胺的原料因其價格而明顯比使用相應的烯烴(如乙烯)更不經濟。使用烯烴作為制備烷基胺的原料因此是理想的，但迄今為止其具有如下缺點(參見例如M.Beller等，《化學綜述》(Chem.Rev.)98，第675及以下各頁(1998)675；R.Taube，‘與氮化合物的反應’，B.Cornils和W.A.Hermann‘使用有機金屬化合物的均相催化(Applied HomogeneousCatalysis with Organometallic Compounds)’，VCH Weinheim，1996，第507-520頁，以及E.Haak等，Chemie in unserer Zeit(1999)，297-303，尤其是第302頁的概述)aa)根據Kakuno等人(J.Catal.85(1984)，第509及以下各頁)，胺在堿性和多相催化下、在金屬氧化物上加成于烯烴上是可能的，其中使用伯和仲烷基胺與共軛二烯如丁二烯或異戊二烯；但未描述NH3或單烯烴的一般性使用。ab)根據Beller等(Angew.Chem.110(1998)，第3571及以下各頁)，胺在弱堿性催化下使用堿金屬醇鹽作為催化劑加成于烯烴上在使用芳族共軛胺和作為烯烴組分的苯乙烯情況下是成功的。在NH3或單烯烴作為原料的情況下，催化劑無活性。ac)例如如B.W.Howk等在J.Am.Chem.Soc.76(1954)，1899-1902和R.D.Closson等在US-A-2,750,417中所述，在NH3于NaNH2或KNH2催化下加成于烯烴的情況下，所需烷基胺的時空產率甚至在高的溫度和烯烴壓力下也非常低，因為金屬氨化物的活性和溶解性低。ad)G.P.Pez(US-A-4,336,162和US-A-4,302,603)描述了一種對該問題的解決方案，其通過變換成Rb和Cs氨化物或使用NaNH2和KNH2的低共溶混合物。在第一種情況下，工業化生產是不可能的，因為催化劑的價格極高，而在第二種情況下，所需烷基胺的時空產率仍然太低。ae)堿金屬單烷基氨化物或堿金屬二烷基氨化物可以在具有足夠的時空產率下用作烯烴如乙烯加成于胺上的強堿，但在NH3存在下，相應的堿金屬烷基氨化物立即質子遷移得到MNH2(M＝堿金屬)。這又具有上述缺點。然而，在無NH3存在下由堿金屬烷基氨化物催化使胺加成于烯烴上又具有必須使用較昂貴的胺作為原料代替低成本NH3的缺點。b)在酸性催化劑如沸石上，NH3加成于烯烴(氨通常基于烯烴以高過量使用)并不是在每種情況下對某些烷基胺以象在異丁烯情況下一樣良好的選擇性和產率進行(參見例如DE-A-3634247)。因此，例如M.Deeba等在《沸石》(Zeolites)10(1990)，第794及以下各頁和Chem.Ind.40(1990)，第241及以下各頁中在乙烯和NH3在沸石上反應的情況下以及Gardner等在EP-A-200 923中在乙烯與NH3在NH4I存在下反應的情況下除了少量二乙胺和很少量的三乙胺外主要發現單乙胺。一種解決方案將是烯烴用亞化學計算量的NH3加氫胺化，但在這種情況下通常基于烯烴得到不良的選擇性且導致催化劑快速失活。在酸性催化劑存在下用仲胺對烯烴加氫胺化通常得到的產率和選擇性也比用氨或伯胺進行的相應加氫胺化要差。c)由過渡金屬配合物催化的烯烴加氫胺化通常僅能用仲烷基胺達到良好的產率(例如Brunet，Gazzetta Chimica Italiana，127，1997，第111-118頁，第112頁，左手欄)。本專利技術的目的是發現另一種制備烷基胺的經濟和靈活方法，該方法克服了現有技術的缺點并允許以高時空產率和選擇性制備所需的烷基胺或兩種或更多種所需的烷基胺。我們發現該目的通過如下一種達到，該方法包括在第一工藝步驟中使烯烴與氨、伯胺和/或仲胺在加氫胺化條件下反應，然后在第二工藝步驟中使所得加氫胺化產物在烷基轉移條件下反應。在本專利技術方法的優選實施方案中，在進料烯烴和氨、伯胺和/或仲胺的平衡中，僅氨和烯烴通過建立由第一和/或第二工藝步驟得到的胺到第一和/或第二工藝步驟的進料中的相應再循環料流而被消耗。可以在本專利技術方法中使用的烯烴或其混合物通常為下式的烯烴 其中R1、R2、R3、R4為氫(H)、C1-C20-烷基、C2-C20-鏈烯基、C3-C20-環烷基、C5-C8-環烯基、C6-C20-烷基環烷基、C6-C20-環烷基烷基、芳基、C7-C20-烷基芳基和C7-C20-芳烷基，以及R1和R3還可一起為C2-C12-亞烷基鏈。此類烯烴的實例是乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯、異丁烯、1-戊烯、2-戊烯、1-己烯、2-己烯、3-己烯、1-辛烯、異辛烯、1-癸烯、苯乙烯、1，2-二苯乙烯、環戊烯、環己烯、丙二烯、1，3-丁二烯、異戊二烯和4-乙烯基-1-環己烯。本專利技術方法可以使用的伯和仲胺或其混合物通常為具有下式的胺 其中R5為氫(H)、C1-C20-烷基、C2-C20-鏈烯基、C3-C20-環烷基、烷氧基烷基、氨基烷基、單烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、芳烷基；和R6為C1-C20-烷基、C2-C20-鏈烯基、C3-C20-環烷基、烷氧基烷基、氨基烷基、單烷基氨基烷基、二烷基氨基烷基、芳烷基，以及R5和R6可以一起為飽和或不飽和C3-C9-亞烷基鏈，其可以被O、S或N雜原子間隔，尤其是一起為-(CH2)j-X-(CH2)k-基團，其中j和k＝1-4以及X＝CH2、CHR7、氧(O)、硫(S)或NR7，其中R7＝H或C1-C4-烷基。此類伯胺的實例是甲胺、乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、叔丁胺、正戊胺、環戊胺、異戊胺本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制備烷基胺的方法，包括在第一工藝步驟中使烯烴與氨、伯胺和／或仲胺在加氫胺化條件下反應，然后在第二工藝步驟中使所得加氫胺化產物在烷基轉移條件下反應。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：F豐克，U施泰因布倫納，M弗勞恩克朗，R伯林，JP梅勒迪爾，T海德曼，
申請(專利權)人：巴斯福股份公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]