[发明专利]双季铵碱化合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一类双季铵碱化合物，更具体的是涉及一种适用于苯胺硝基苯法制4-氨基二苯胺的缩合催化剂的双季铵碱化合物及其制备方法。

背景技术

对氨基二苯胺(4-aminodiphenylamine)又名RT培司，主要用于生产对苯二胺类橡胶防老剂4010NA、4020等。苯胺硝基苯法生产对氨基二苯胺是近十年来国内外成功地开发的“绿色生产工艺”，即硝基苯和苯胺在碱催化剂存在下缩合生成4-硝基二苯胺和4-亚硝基二苯胺，然后在催化剂存在下加氢还原得到4-氨基二苯胺。参见孟山都(Monsanto)公司的US5117063A、US5453541A、US5451702A，弗莱克塞斯美国公司(Flexsys America L.P.)的US7504539A、US7183439B2、US6583320B2、US6395933B1、US5977411A、US5623088A、US5608111A、CN1735587A、CN1307556A、CN1545497A等，这些专利中催化剂和溶剂可重复套用，原子利用率高，“三废”少。缩合反应碱催化剂使用氢氧化四烷基铵，特别是四甲基氢氧化铵(TMAOH)。

四甲基氢氧化铵市售价格较高，在缩合、加氢反应过程中因受热和碱水比控制不当会导致热分解产生，自制四甲基氯化铵、氯甲烷来源不便，过量氯甲烷不易回收，因此，寻找一种更易制备的硝基苯与苯胺缩合用催化剂，降低催化剂的消耗具有重要的意义。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种原料来源方便、成本低、制备工艺简便、热稳定性好的缩合碱催化剂。

当前双季铵碱的优异性能正逐步被认识，但其合成与应用研究还处于起步阶段，主要原因是双季铵碱制备的原料双季铵盐合成研究滞后，对原料成本及工业化操作考虑不足，致使双季铵盐尚处于实验室研究阶段，未实现工业化大规模生产。本发明人经辛勤钻研，由此发现如通式I的具有双疏水基和双亲水基的双季铵碱可以实现这个目的。

该化合物名称为N，N，N，N’，N’，N’-六烃基取代的(含烷氧取代基)亚烃基氢氧化二铵。

其中，R₁和R₂彼此独立地是C1～C18的烃基，优选C1～C12的烃基，更优选C1～C4的烷基或烯基，最优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基或丁基；

R₃、R₄、R₅和R₆彼此独立地是C1～C6的直链或支链的烃基，优选C1～C3的直链或支链的烃基；更优选C1～C3的直链烃基，最优选甲基、乙基或丙基；

R₇是C2～C6的亚烃基，或烷氧基取代的C2～C6的亚烃基；优选C2～C4的亚烃基，或烷氧基取代的C2～C4的亚烃基。所述烷氧基是甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、-(OCH₂CH₂)_nOH或-(OCH(CH₃)CH₂)_nOH，其中n＝1～6，优选n＝1～2。R₇最优选是亚乙基、亚丙基、亚丁基、2-甲氧基亚丙基、2-乙氧基亚丙基或2-羟乙氧基亚丙基。

表1列举了R₁和R₂为甲基、乙基、正丙基、异丙基、烯丙基、丁基或十二烷基，R₃、R₄、R₅和R₆为甲基、乙基或丙基，且R₇为亚乙基、亚丙基、2-甲氧基亚丙基、2-乙氧基亚丙基或亚丁基的化合物的实例，制备实施例中将对它们进行详细的制备方法描述。

表1双季铵碱化合物的实例