[发明专利]一种高级脂肪胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以α-卤代脂肪酸为原料，先与低级胺发生胺解反应，再经脱羧反应合成高级脂肪胺的方法，属于有机化合物合成技术领域。

背景技术

高级脂肪胺通常是指碳原子数为8以上的脂肪伯胺、脂肪仲胺以及脂肪叔胺，是一类重要的有机中间体，广泛应用于石油化工，医药，农业化学品及表面活性剂制造等工业。目前，工业上比较成熟的脂肪胺生产工艺主要有三种：一是利用脂肪醇为原料，在金属催化剂的作用下，与低级胺一步法直接反应得到伯胺或仲胺；第二种方法足将天然脂肪酸高温高压催化条件下氨化制备脂肪腈，然后进行加氢还原得到脂肪胺，国外工业上多采用此种方法；第三种工艺足以脂肪族醛、酮为原料，首先与氨气进行氨化，继而在高温高压条件下，催化氢化还原为胺。上述三种工艺都需要在高温高压及金属催化剂条件下反应，反应条件苛刻，对反应设备要求高，危险性大，能耗大，成本高，导致脂肪胺价格偏高，限制了以脂肪胺为原料的精细化工产品的开发和应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种由α-卤代脂肪酸和低级胺为原料经两步简单反应得到高级脂肪胺的制备方法，改善目前脂肪胺合成需要用价格昂贵的催化剂和高温高压苛刻条件的缺陷。用本发明提供的技术方案可以大幅降低高级脂肪胺的生产成本，简化工艺流程，改善高级脂肪胺价格昂贵的现状。

本发明的目的可以通过如下的技术方案达到：α-卤代脂肪酸和过量低级胺在常压反应器或压热反应釜中进行胺解反应，脱除未反应低级胺后加入高温压热反应釜中，在200～300℃条件下反应3～6小时。反应完成后进一步纯化后得到高纯度的高级脂肪胺。合成路线如下：

反应式中R₁为C₈～C₃₈的饱和直链或支链、单碳或混合碳的烃基；即通式为C_nH_2n+1，其中n=0～38；X为C1、Br或I；R₂，R₃为饱和直链或支链的烃基，即通式为C_nH_2n+1，其中n=0，1，2或3。

具体合成过程如下：

以乙醇或水为溶剂，将α-卤代脂肪酸和低级胺按1：3～10的摩尔比投入常压反应器或压热反应釜中，60～120℃下恒温搅拌3～14小时，脱除未反应低级胺及溶剂后加入高温压热反应釜中，在200～300℃下反应3～6小时。反应完成后减压蒸馏去除溶剂并经干燥后，加入盐酸酸化，使用石油醚(30～60℃)萃取分离去除脂肪酸后得到脂肪胺盐酸盐，加入NaOH中和至pH=7，无水乙醚萃取得到纯化后的高级脂肪胺。

本发明的有益效果：

(1)本发明采用α-卤代脂肪酸为原料，与低级胺反应，再经脱羧反应合成高级脂肪胺。与通常采用昂贵的催化工艺和高温高压的工艺相比，可大幅度降低高级脂肪胺的生产成本，反应条件温和，工艺流程简单。

(2)本发明可以通过简单的方法得到奇数碳原子的高级脂肪胺。

具体实施方式

实施例1壬胺的合成

将0.10mol的α-溴代癸酸与0.30mol的氨(28％水溶液)加入压热反应釜，迅速密闭，搅拌使其混合均匀后于60℃下恒温搅拌反应3小时。反应结束后用NaOH醇溶液调节氨解反应粗产品至碱性，旋蒸除去过量的氨和水；将干燥后的产品用乙醇溶解加入密闭高温反应釜中，200℃下反应3小时。反应完成后旋蒸除去产物中的溶剂乙醇并干燥，加入盐酸使体系pH<2；加入石油醚(30～60℃)萃取分离脂肪酸后得到壬胺盐酸盐的水溶液，加入NaOH中和至pH=7，无水乙醚萃取得到壬胺，收率为60％。

实施例2N，N-二甲基十三烷基叔胺的合成

将0.6mol的α-氯代十四酸与3.6mol二甲胺(30％的乙醇溶液)加入压热反应釜，密闭后混合均匀，于120℃下恒温搅拌反应14小时。反应结束后减压蒸馏除去过量的二甲胺后加入密闭高温反应釜中，250℃下反应4小时。反应完成后旋蒸除去产物中的溶剂乙醇并干燥，加入盐酸使体系pH<2；加入石油醚(30～60℃)萃取分离脂肪酸后得到N，N二甲基十三烷基叔胺盐酸盐的水溶液，加入NaOH中和至pH=7，无水乙醚萃取得到N，N二甲基十三烷基叔胺，收率为73％。

实施例3N-甲基混合脂肪仲胺的合成