[发明专利]一种液氨催化制低级脂肪胺反应过程产物的分析方法

说明书

本发明涉及化学分析，具体提供了一种液氨催化制低级脂肪胺反应过程产物的分析方法。

乙胺(一乙胺、二乙胺、三乙胺)、异丙胺(一异丙胺、二异丙胺)、正丁胺(一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺)以上八种低级脂肪胺是非常重要的化工原料。主要用作制造农药(如西玛津、阿特拉津)；药物(如普鲁卡因、氯奎、尼可刹米、可拉明、肝乐)；橡胶促进剂、表面活性剂、染料、抗氧剂、离子交换树脂、溶剂、洗涤剂、润滑剂、纺织助剂等等。

生产低级脂肪胺的常用方法如下：1.乙胺的制备采用液氨加压催化法，液氧与不同摩尔分数的乙醇加压催化制得粗乙胺，再经蒸馏制得合格产品。产品的主要组成为乙胺、水、和少量的乙醇。2.一异丙胺和二异丙胺的制备和乙胺的制备工艺相近，一异丙胺和二异丙胺是由与不同摩尔分数的异丙醇和液氨在高温催化剂的作用下反应制得的。产品的主要组成为异丙胺和少量的异丙醇。3.一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺的制备和乙胺、异丙胺的制备工艺相近，一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺是由不同摩尔分数的正丁醇和和液氨在高温、高压、催化剂的作用下反应制得的。产品的主要组成为正丁胺和少量的正丁醇。

在实际的工艺过程中，必须通过选择合适的反应温度、压力、催化剂组成以获得最佳的收率。这就必须通过对产品组成的分析来实现对工艺条件的反控。另外，在工厂中上述几个产品有时在同一反应釜中制得。使得反应釜的管道中残留有上道工艺留下的产品和原料，因此产品的组成更为复杂。包括溶剂类乙醇、异丙醇、正丁醇、乙睛；主副产品：一乙胺、二乙胺、三乙胺、一异丙胺、二异丙胺、一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺。所有这些使得对产品的分析变得十分困难。

目前工厂还没有比较简单、方便的办法对产品进行分析。文献报道的分析方法主要是多种填充柱气相色谱方法，操作繁琐，且由于填充柱色谱柱柱效低不能对上述八种低级脂肪胺及其杂质完全分离，给定量带来极大的误差。

由于传统的填充柱色谱法本身的缺陷—吸附和拖尾，不能满足工艺要求，也有采用毛细管柱进行低级脂肪胺分析的。但通常的毛细管柱色谱法分析低级脂肪胺也非常困难。这是由于低级脂肪胺具有强碱性，是气相色谱最难分析的化学品之一，即使是石英毛细管柱表面上极低的羟基和重金属离子，也足以使胺类产生不可逆的吸附。因此，胺类在通常的非极性的、表面未预先处理的柱上所得的不是完全的化合物吸附就是拖尾峰。

为了解决和避免吸附问题，传统的分析低级脂肪胺的毛细管气相色谱法如下：

1.游离胺色谱法：为了避免吸附需对毛细管柱表面进行钝化。毛细管表面钝化通常有两种方法，第一种利用加入碱金属盐类来改性柱的表面：如氢氧化钾和柱表面的羟基反应，形成硅氧键使柱表面成碱性；或用热的聚乙二醇或烷基聚硅氧烷反应；也可以采用高温甲基硅烷化反应。

2.衍生化法：游离胺色谱法对柱表面的钝化提出很苛刻的要求，所以通常也常用适当的衍生化方法来降低胺的强极性问题。胺类衍生法主要有：生成乙酰的、二甲基的、生成三甲基硅烷的、生成三氟代乙酰的、生成五氟代丙酰的、生成七氟代丁酰的、五氟代苯酰的、2，4-二硝基苯的、Schiff碱的、异氰酸酯的和生成N，N-二甲基硫代磷酰的衍生物。

但上述两种常用的毛细管色谱方法均不十分理想。加入碱金属盐类或热的聚乙二醇降解反应等表面钝化处理毛细管内壁的方法制作非常困难，到目前为止，商品化的分析低分子量的伯胺的毛细管柱非常少。衍生反应中也还存在很多问题，胺类的甲基硅烷化很困难，酰化伯胺类仍然会留下能在壁上吸附的极性官能团NH。同时低分子量的脂肪族伯胺类要取得成功的衍生化也是十分困难的。另外还由于衍生化反应操作繁琐，不适合工厂质量分析控制的需要。

本发明的目的在于提供一种液氨催化制低级脂肪胺反应过程产物的分析方法，其利用高效的毛细管色谱法对以上八种胺的生产工艺进行全组分分析，即使工艺更换品种时，上道工序残留的溶剂和产品亦不会对分析控制造成影响，并且只需单柱即可满足生产工艺的要求，操作简单，定量准确、可靠。