專利名稱：一種混合鏈烷醇胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混合鏈垸醇胺的制 備方法。
二背景技術(shù)：
鏈垸醇胺是一種重要的化學(xué)產(chǎn)品，主要用作水泥添加劑、混凝土 外加劑、金屬切削液、冷卻液、防銹液、酸堿中和劑、乳化劑、油墨、 表面活性劑、絡(luò)合劑、酸性氣體吸收劑等。其是指分子中氮原子上至
少連接有1個C2 C4的羥烷基，如HOCH2CH2-或CH3CH(HO)CH2-或CH3CH(CH2OH)-或CH3CH2CH(OH)CH2-或CH3CH2CH(CH2OH)-等基團的有機小分子化合物，如N-甲基二乙醇胺、N， N， N' ， N '-四羥乙基乙二胺、N， N， N' ， N'-四羥異丙基乙二胺、二乙醇 胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N， N- (2-羥乙基)-2-丙 醇胺、N， N- (2-羥丙基)-N-(羥乙基)胺等。目前工業(yè)領(lǐng)域中使用 的多是單一的一種產(chǎn)品，在某些方面使用單一的一種產(chǎn)品性能仍不能 完全滿足要求。將2種或2種以上鏈垸醇胺產(chǎn)品混配使用，能使產(chǎn)品 的性能得到互補，但需分別制備出這些單一的鏈垸醇胺，然后再按一 定的比例混配使用，制備工序多，生產(chǎn)成本較高。
三
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備工序簡單、生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本 低的混合鏈烷醇胺的制備方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為該制備方法是以分 子中所有氮原子上連接的具有與有機d-氧化物反應(yīng)活性的氫原子總 數(shù)為1個或1個以上的水溶性含氮化合物為起始劑，與有機a-氧化物 的混合物反應(yīng)合成，經(jīng)真空蒸餾除去未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。
所述的分子中所有氮原子上連接的具有與有機a-氧化物反應(yīng)活
4性的氫原子總數(shù)為1個或1個以上的水溶性含氮化合物為氨、一甲胺、 二甲胺、 一乙胺、二乙胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、 一異丙醇胺、二異 丙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多
胺等；或上述含氮化合物2種或2種以上的混合物，混合物中任意組 分的摩爾數(shù)占混合物中所有含氮化合物總摩爾數(shù)的5% 95%;或上 述含氮化合物的水溶液，水溶液的質(zhì)量濃度為10% 95%;或上述2 種或2種以上水溶液的混合物；或上述水溶液與上述1種或1種以上 含氮化合物的混合物。
所述的有機a，氧化物混合物為氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯中 2種或2種以上的混合物，混合物中任意一種有機a-氧化物的摩爾數(shù) 占混合物中所有有機a-氧化物總摩爾數(shù)的5% 95%。
上述起始劑中所有氮原子上連接的活性氫原子總的摩爾數(shù)與所 有的有機a-氧化物的摩爾數(shù)比為1: 0.3 1.2。
上述反應(yīng)的溫度為15 150°C，壓力《10MPa，真空蒸餾溫度為 60 130°C。
上述制備方法具體流程可為
1、 先將所述的起始劑投入到反應(yīng)釜中，用惰性氣體置換出反應(yīng) 釜內(nèi)的空氣，將反應(yīng)釜內(nèi)物料加熱到反應(yīng)溫度，連續(xù)向反應(yīng)釜中加入
有機a-氧化物的混合物，控制反應(yīng)溫度15 150°C，壓力《10MPa， 進完有機a-氧化物混合物，繼續(xù)維持反應(yīng)溫度0.1 2小時，再于60 13(TC真空蒸餾除去未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。
2、 用惰性氣體置換出連續(xù)釜式或管道反應(yīng)器中的空氣，加熱到 反應(yīng)溫度，將起始劑與有機a-氧化物混合物按照一定流量，同時連續(xù) 加入連續(xù)釜式或管道反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度15 150°C，壓力《 10Mpa，反應(yīng)后的物料進入蒸餾釜中，當(dāng)蒸餾釜內(nèi)物料量達到總體積 的約80%時，于60 13(TC真空蒸餾除去水及未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。
采用本發(fā)明制備方法，合成制備工序由多步縮減到一步，即由過 去分別制備不同的鏈烷醇后，再混配成混合鏈烷醇胺，變?yōu)橐徊街苯?br> 5反應(yīng)合成混合鏈烷醇胺，提髙了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，但產(chǎn)品 仍然綜合了各單一產(chǎn)品的性能，使它們得到了互補。
下面以一甲胺與氧化乙烯、氧化丙烯反應(yīng)為例，說明本發(fā)明的反 應(yīng)原理及優(yōu)點
在工業(yè)應(yīng)用中，將N-甲基二乙醇胺與N-甲基二異丙醇胺按一定 比例混合使用，性能優(yōu)于單獨使用其中任意產(chǎn)品，但需以一甲胺的水 溶液與氧化乙烯合成N-甲基二乙醇胺，及一甲胺的水溶液與氧化丙
烯合成N-甲基二異丙醇胺后再混配使用。反應(yīng)方程式如下.-
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按本發(fā)明方法，將一甲胺水溶液與氧化乙烯、氧化丙烯混合物反 應(yīng)， 一步直接制備混合鏈烷醇胺，化學(xué)組成有所不同，但其與N-甲 基二乙醇胺與N-甲基二異丙醇胺按一定比例混合使用，性能相當(dāng)， 但合成制備過程減少到一步，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
反應(yīng)方程式如下
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在上述反應(yīng)中，含有一定量的水，水可作為反應(yīng)的催化劑、溶劑， 并有少量與氧化乙烯、氧化丙烯反應(yīng)生成副產(chǎn)物，但該副產(chǎn)物對使用 也是有效物質(zhì)。反應(yīng)方程式如下
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四具體實施方式
實施例l:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將
5mol的乙二胺加入反應(yīng)釜中，用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到 90 100°C，將8mo1氧化乙烯與lOmol的氧化丙烯混合物連續(xù)加入反 應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度90 10(TC，壓力《0.5MPa，進完料后，維持 反應(yīng)溫度0.5小時，于100 11(TC抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回 收使用，即得產(chǎn)品。
實施例2:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 4mol的乙二胺加入反應(yīng)釜中，用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到 90 100°C，將5mol氧化乙烯、9.25mol氧化丙烯及0.75 mol氧化丁 烯混合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度90 10(TC，壓力《 0.8MPa，進完料后，繼續(xù)維持反應(yīng)溫度l小時，于100 110。C抽真 空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回收使用，即得產(chǎn)品。
實施例3:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 7mol—乙醇胺加入反應(yīng)釜中，用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到 60 70°C ，將0.7mol氧化乙烯與13.3mol氧化丙烯混合物連續(xù)加入反 應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度60 7(TC，壓力《0.3MPa，維持反應(yīng)溫度0.5 小時，于100 11(TC抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回收利用，即 得產(chǎn)品。
實施例4:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 含一甲胺6mo1、質(zhì)量濃度為80%的一甲胺水溶液加入反應(yīng)釜中，用 氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到70 80'C，將1.44mol氧化丙烯與 12.96mol的氧化乙烯混合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度70~ 80°C，壓力《0.6MPa，進完料后，維持反應(yīng)溫度0.3小時，于60 70 "C抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回收利用，即得產(chǎn)品。
實施例5:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 含二甲胺6mo1、質(zhì)量濃度95%的二甲胺水溶液加入反應(yīng)釜中，用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到120 130°C，將3.6mol氧化丙烯與 3.6mol氧化乙烯混合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度120 130 °C，壓力《3MPa，進完料后，維持反應(yīng)溫度0.5小時，于70 8(TC 抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，.并回收利用，即得產(chǎn)品。
實施例6t采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 含四乙烯五胺3mo1、質(zhì)量濃度80%四乙烯五胺水溶液加入反應(yīng)釜中， 用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到120 13(TC，將0.985mol氧化 乙烯、5mol氧化丙烯及0.315 mol氧化丁烯混合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中， 控制反應(yīng)溫度120 13(TC，壓力《lMPa，進完料后，維持反應(yīng)溫度 1.5小時，于100 11(TC抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回收利用， 即得產(chǎn)品。
實施例7:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 3.6mol三乙烯四胺、0.2mol—乙醇胺、0.2mol—異丙醇胺加入反應(yīng) 釜中，用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到130 14(TC，將1.5mo1 氧化丙烯與13.5摩爾的氧化乙烯混合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中，控制反 應(yīng)溫度130 140°C，壓力《0.8MPa，進完料后，維持反應(yīng)溫度1.5 小時，于100 11(TC抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回收利用，即
得廣品o
實施例8:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。用 氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，將含氨5mo1質(zhì)量濃度為25%氨水溶液、 含二甲胺1 mol質(zhì)量濃度為40%二甲胺水溶液及含一甲胺1 mol質(zhì)量 濃度為40%—甲胺水溶液加入反應(yīng)釜中，加熱到50 60°C ，將8.55mol 氧化乙烯與0.45mol的氧化丙烯混合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng) 溫度50 6(TC，壓力《0.5MPa，進完料后，維持反應(yīng)溫度0.5小時， 于70 8(TC抽真空蒸餾，除去部分水及未反應(yīng)物，并回收利用，即 付廣口口 °
實施例9:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。用氮氣置換出反應(yīng)釜內(nèi)空氣，將含氨5mo1質(zhì)量濃度75c/。氨水溶液、lmo1 乙二胺及2mo1—乙胺加入反應(yīng)釜中，加熱到85 95。C，將9.95 mol 氧化乙竭、10inol氧化丙烯及1.05mol氧化丁烯混合物連續(xù)加入反應(yīng) 釜中，控制反應(yīng)溫度85 95t:，壓力《3MPa，進完料后，維持反應(yīng) 溫度0.5小時，于100 11(TC抽真空蒸餾，除去未反應(yīng)物，并回收利 用，即得產(chǎn)品。
實施例10:采用2L耐壓不銹鋼反應(yīng)釜，反應(yīng)釜裝有攪拌器、溫 度計、壓力表、冷卻管、加熱裝置、進料管、進氣閥、排氣閥等。將 含氨8mo1、質(zhì)量濃度35%氨水溶液加入反應(yīng)釜中，用氮氣置換出反 應(yīng)釜內(nèi)空氣，加熱到15 45。C，將9.2氧化乙烯與10mol氧化丙烯混 合物連續(xù)加入反應(yīng)釜中，控制反應(yīng)溫度15 45°C，壓力《lMPa，進 完料后，維持反應(yīng)溫度0.5小時，于80 9(TC抽真空蒸餾，除去未反 應(yīng)物，并回收利用，即得產(chǎn)品。
實施例ll:采用小型實驗管式反應(yīng)器，反應(yīng)器裝有溫度計、壓 力表、進氣閥、排氣閥、加熱冷卻裝置等，反應(yīng)器前有靜態(tài)混合器， 混合器連有2個高壓計量泵，分別計量加入氧化乙烯、氧化丙烯混合 物及分子中氮原子上含有活性氫原子的化合物(或其水溶液)，反應(yīng) 器后端連有換熱器、蒸餾釜，預(yù)先用氮氣等惰性氣體將反應(yīng)器系統(tǒng)內(nèi) 的空氣置換出。反應(yīng)器加熱到140 150°C，將含10mol氨質(zhì)量濃度 為95%的氨水、7mol氧化乙烯與10mol氧化丙烯混合物，分別按質(zhì) 量流量298g/min及148g/min同時加入靜態(tài)混合器中，控制管式反應(yīng) 器溫度為140 150°C，壓力《10MPa，反應(yīng)后的物料進入蒸餾釜中， 當(dāng)蒸餾釜內(nèi)物料量達到總體積的約80%時，于100 110。C在真空下 進行蒸餾，除去水等未反應(yīng)物，并回收利用，即得產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1、一種混合鏈烷醇胺的制備方法，其特征是該制備方法是以分子中所有氮原子上連接的具有與有機α-氧化物反應(yīng)活性的氫原子總數(shù)為1個或1個以上的水溶性含氮化合物為起始劑，與有機α-氧化物的混合物反應(yīng)合成，經(jīng)真空蒸餾除去未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要示1所述的一種混合鏈烷醇胺的制備方法，其特 征是所述的分子中所有氮原子上連接的具有與有機a-氧化物反應(yīng)活 性的氫原子總數(shù)為1個或1個以上的水溶性含氮化合物為氨、一甲胺、 二甲胺、 一乙胺、二乙胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、 一異丙醇胺、二異 丙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多 胺；或上述含氮化合物2種或2種以上的混合物，混合物中任意組分 的摩爾數(shù)占混合物中所有含氮化合物總摩爾數(shù)的5% 95%;或上述 含氮化合物的水溶液，水溶液的質(zhì)量濃度為10% 95%;或上述2種 或2種以上水溶液的混合物；或上述水溶液與上述1種或1種以上含 氮化合物的混合物。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種混合鏈垸醇胺的制備方法， 其特征是所述的有機a-氧化物混合物為氧化乙烯、氧化丙烯、氧化 丁烯中2種或2種以上的混合物，混合物中任意一種有機a-氧化物的 摩爾數(shù)占混合物中所有有機a-氧化物總摩爾數(shù)的5% 95%。
4、 根據(jù)權(quán)利要示1或2所述的一種混合鏈垸醇胺的制備方法， 其特征是起始劑中所有氮原子上連接的活性氫原子總的摩爾數(shù)與所 有的有機a-氧化物的摩爾數(shù)比為1: 0.3 1.2。
5、 根據(jù)權(quán)利要示1或2所述的所述的一種混合鏈烷醇胺的制備 方法，其特征是上述反應(yīng)的溫度為15 150°C，壓力《10MPa，真 空蒸餾溫度為60 130°C。
6、 根據(jù)權(quán)利要示1或2所述的一種混合鏈烷醇胺的制備方法， 其特征是先將所述的起始劑投入到反應(yīng)釜中，用惰性氣體置換出反 應(yīng)釜內(nèi)的空氣，將反應(yīng)釜內(nèi)物料加熱到反應(yīng)溫度，連續(xù)向反應(yīng)釜中加入有機a-氧化物的混合物，控制反應(yīng)溫度15 150°C，壓力《10MPa， 進完有機a-氧化物混合物，繼續(xù)維持反應(yīng)溫度0.1 2小時，再于60 13(TC真空蒸餾除去未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。
7、根據(jù)權(quán)利要示1所述的一種混合鏈烷醇胺的制備方法，其特 征是用惰性氣體置換出連續(xù)釜式或管道反應(yīng)器中的空氣，加熱到反 應(yīng)溫度，將起始劑與有機a-氧化物混合物按照一定流量，同時連續(xù)加 入連續(xù)釜式或管道反應(yīng)器中，控制反應(yīng)溫度15 150°C，壓力《 10Mpa，反應(yīng)后的物料進入蒸餾釜中，當(dāng)蒸餾釜內(nèi)物料量達到總體積 的約80%時，于60 13(TC真空蒸餾除去水及未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種混合鏈烷醇胺的制備方法，該制備方法是以分子中所有氮原子上連接的具有與有機α-氧化物反應(yīng)活性的氫原子總數(shù)為1個或1個以上的水溶性含氮化合物為起始劑，與有機α-氧化物的混合物反應(yīng)合成，經(jīng)真空蒸餾除去未反應(yīng)物，制得產(chǎn)品。采用該方法合成制備工序由多步縮減到一步，即由過去分別制備不同的鏈烷醇后，再混備成混合鏈烷醇胺，變?yōu)橐徊街苯臃磻?yīng)合成混合鏈烷醇胺，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號C07C213/04GK101475495SQ20091001014
公開日2009年7月8日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者曲亞明, 李金彪, 梁國強 申請人:撫順佳化聚氨酯有限公司