[发明专利]高分子量的、支化的、无环多亚烷基胺及其混合物的制备

说明书

一种用于制备高分子量的、支化的、无环聚亚烷基胺的方法，所述方法包括促使反应混合物转氨，所述反应混合物包括至少第一聚亚烷基胺成分，含有至少两个通过三元或更多元碳原子彼此分开的非叔胺基团，和具有下式的第二聚亚烷基胺成分，其中x、y和z为相同或不同的，并且为1到10的整数；a、b、c、d、e和f为相同或不同的，并且为H或具有1到10个碳原子的烃基；A、B、C、D、E为相同或不同的，并且为H或具有1到10个碳原子的烃基；条件是所述胺基中的至少两个是伯胺基或仲胺基。

优先权声明

本专利申请要求2013年12月2日递交的名为“高分子量的、支化的、无环多亚烷基胺及其混合物的制备”的美国临时专利申请序列号61/910,535的权益，其中所述临时专利申请的全部内容用于所有的目的而并入本文中。

技术领域

本发明涉及高分子量的、支化的、无环多亚烷基胺(例如，包含4个或更多个N原子的化合物)的制备。优选地，本发明涉及包含至少5个N原子的高分子量的、支化的、无环多亚烷基胺的制备。可以调节起始化合物的摩尔比以定制用于所需的最终用途的产物组合物。

背景技术

在许多应用中已经发现了高分子量的多亚烷基胺的用途。例如，它们已经用于制造用于润滑剂添加剂的无灰分油分散剂，以及用作沥青添加剂。高分子量的多亚烷基胺也已衍生以制造聚酰胺，这些聚酰胺反过来可用作环氧固化剂。

用于制造高分子量的多亚烷基胺的最广泛实践的商业过程基于二氯化乙烯(EDC)与氨(NH₃)的反应，随后以氢氧化钠(NaOH)中和，从而制造聚乙烯胺和盐。这一过程有时称为“EDC过程”。

另一族的高分子量的多亚烷基胺包括聚乙烯亚胺(PEI)，是通过乙烯亚胺(或氮丙啶)的酸催化的开环均聚制造的。这些材料可以在分子量为800到750,000内变化，并且包括伯胺基、仲胺基和叔胺基的组合，通常的摩尔比为约1:2:1，沿着任何给定的链段每3到3.5个氮原子具有支化位点。取决于反应条件，可以实现不同程度的支化。

公开了高分子量的多亚烷基胺的制备的其它出版物包括美国专利公告2009/0018040，该公告公开了较低分子量的乙烯胺通过使用诸如表卤代醇、马来酸酯、α-卤代酸和丙二酸酯等二官能的连接基团而结合的方法。

制造多亚烷基胺的另一方法涉及较低分子量的多亚烷基胺的转氨基作用。例如参见英国专利号1508460和美国专利号4,568746与7,053,247，各自公开了乙二胺(EDA)的转氨基作用。还可以参见英国专利号1551127，公开了1,3-二氨基丙烷(1,3-DAP)的转氨基作用；美国专利号6,465,601，公开了通过被取代的酚化合物(曼里斯碱)与另一种胺的转氨基作用来制备混合胺；US 2008/0132725A1，公开了通过在反应塔内在非均相催化剂的存在下1,3-丙烯二胺的连续反应来制备双(3-氨基丙基)胺[二丙烯三胺(DPTA)]；WO 2010042159，公开了通过三(2-氨基乙基)胺(TAEA)的转氨基作用以制造2-(哌嗪-1-基)乙胺(AEP)从而制造环状三胺；和美国公开的专利申请2013-0225864A1，公开了高分子量的、主要是线性无环的、非支化胺的制造。

这些方法往往制造了产物混合物，它们的内容物要么促进了环状多亚烷基胺的形成要么促进了线性非支化多亚烷基胺的形成，并且阻碍较高分子量的、支化的、无环多亚烷基胺的形成。因此，仍然需要更好地控制用于制造高分子量的、支化的、无环多亚烷基胺的产物混合物的方法。

尽管环状的线性非支化种类是一些应用所需要的，但是较高分子量的、支化的、无环种类也是许多其它应用所需的。例如，它们可用在造纸、水处理调控中、用作镀浴剂、用作分散剂、用作沥青添加剂、用作腐蚀抑制剂、用作环氧固化剂、用作燃料和润滑添加剂、用作矿物加工助剂、用在木材处理中等等。本发明的产物混合物的其它示例性用途包括其它聚合物固化、烃纯化、表面活化、织物柔软剂中、作为纺织助剂和作为表面活性剂。