[发明专利]制备高级乙醇胺类的方法

说明书

本发明涉及乙醇胺类的制备。

乙醇胺类的制备由现有技术已知。

Ullmann’sder technischen Chemie(“Ethanolamine und Propanolamine”[乙醇胺类和丙醇胺类]一章，Wiley-VCH，2005)描述了乙醇胺类在工业上仅通过氧化乙烯与过量氨反应而制备且该制备通常可以在水作为催化剂存在下进行。首先形成的反应产物是单乙醇胺(MEOA)，其在与额外氧化乙烯的进一步反应中反应而得到二乙醇胺(DEOA)和三乙醇胺(TEOA)。该反应在动力学控制下进行，即产物混合物的组成基本取决于所用氨与氧化乙烯的摩尔比。

因此，在氨与氧化乙烯的摩尔比小于5:1时优先得到高级乙醇胺类如DEOA和TEOA。然而，如所述DE-A-10143424，氨与氧化乙烯的比例同时不应低于1.01:1值，从而确保所用氧化乙烯因安全原因而完全反应，因为氧化乙烯可能在氨和胺类存在下爆炸性聚合。甚至在1.01:1-5:1的摩尔比下，在制备高级乙醇胺类如DEOA和TEOA的情况下，总是也以联产物形成MEOA，因为所有反应步骤基本具有相同的活化能和相同的反应速率对水的平方关系。

因此，在该制备中得到的反应混合物通常通过蒸馏分离以得到纯净形式的所需乙醇胺类。

因为如此得到的乙醇胺类的比例并不总是对应于市场所要求的比例，因此现有技术描述了能够转化乙醇胺类的各种方法。

例如，US-A-4,264,776描述了在活性炭催化剂存在下用氧气催化氧化三乙醇胺而得到二乙醇胺。

US-A-4,328,370公开了通过与氨在升高的温度下在氢化催化剂存在下反应而将低级三链烷醇胺转化成单-和二链烷醇胺。

然而，没有描述MEOA向高级乙醇胺类的转化。

DE-A-10059629描述了将具有特定组成的乙醇胺混合物转化成组成与原始组成不同的乙醇胺混合物。例如，通过使MEOA和TEOA或者TEOA与氨在强碱存在下反应而得到DEOA。借助该方法得到的DEOA的收率通常小于20重量%。

然而，由MEOA制备DEOA总是要求至少等量的TEOA，从而不能总体提高高级乙醇胺类的比例。

本发明的目的是提供一种制备乙醇胺类的方法，该方法能够以高收率和选择性合成高级乙醇胺类如DEOA和TEOA。更具体而言，该方法应当可以在没有氧化乙烯下进行，以避免在使用氧化乙烯的情况下所要求的安全复杂性。

本发明的目的由一种通过使羟基乙醛与单乙醇胺和/或二乙醇胺在催化剂存在下反应而制备乙醇胺类的方法实现。

本发明方法在催化剂存在下进行。

所用催化剂原则上可以是所有包含镍、钴、铁、铜、钌、铬、锰、铜、钼、钨、铼和/或元素周期表(2007年6月22日IUPAC版本的周期表)第8和/或9和/或10和/或11族的其他金属的催化剂。

优选使用包含铜、钴和/或镍的催化剂。

上述催化剂可以用促进剂，例如用铬、铁、钴、锰、钼、钛、锡、碱金属族金属、碱土金属族金属和/或磷以常规方式掺杂。

在优选实施方案中，该催化剂基于该催化剂中金属原子的总数包含小于25mol%，优选小于10mol%，更优选小于1mol%，尤其优选小于0.4mol%，最优选小于0.1mol%的贵金属原子。术语“贵金属”就本发明而言是指选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂、金和汞的金属。

该催化剂中存在的金属原子数可以借助已知的元素分析方法，例如原子吸收光谱法(AAS)、原子发射光谱法(AES)、X射线荧光分析(XFA)或ICP-OES(电感耦合等离子体光发射光谱法)测量。

催化活性金属可以未负载催化剂形式使用或者用于载体上。有用的这类载体例如包括碳，如石墨、碳黑和/或活性炭，氧化铝(γ、δ、θ、α、κ、χ或其混合物)，二氧化硅，二氧化锆，沸石，硅铝酸盐或其混合物。

催化活性金属例如可以以已知为阮内催化剂的海绵催化剂形式使用。所用阮内催化剂优选阮内钴催化剂、阮内镍催化剂和/或阮内铜催化剂。