[发明专利]制备高级亚乙基胺和亚乙基胺衍生物的方法

说明书

本发明涉及一种通过使乙醇胺官能化合物、胺官能化合物在碳氧化物递送剂存在下反应而制备式NH₂‑(C₂H₄‑NH‑)_pH(其中p为至少3)的亚乙基胺或其衍生物的方法，其中一个或多个单元‑NH‑C₂H₄‑NH‑可以以环状亚乙基脲单元存在或在两个单元‑NH‑C₂H₄‑NH‑之间存在羰基结构部分，其中碳氧化物递送剂与胺官能化合物的摩尔比为至少0.6:1。

本发明涉及一种用于通过使乙醇胺官能化合物与胺官能化合物在碳氧化物递送剂的存在下反应而制备高级亚乙基胺(EA)，即亚乙基胺及其衍生物(或前体)如脲衍生物的方法，所述亚乙基胺及其衍生物包含至少3个亚乙基单元。

亚乙基胺由两个或更多个由亚乙基单元连接的氮原子组成。亚乙基胺可以以直链H₂N(-C₂H₄NH)_p-H的形式存在。对于p＝1、2、3、4、...这些表示为EDA、DETA、L-TETA、L-TEPA、...

还可以使用三个或更多个亚乙基单元制备支化亚乙基胺如 N(CH₂CH₂NH₂)₃、TAEA。由两个亚乙基单元连接的两个相邻氮原子称为哌嗪环哌嗪环可以存在于较长的链中以产生相应环状亚乙基胺。

由一个亚乙基单元和一个羰基结构部分连接的两个相邻氮原子形成环状亚乙基脲(EU)。其中两个氮原子通过羰基结构部分分子内连接的亚乙基胺(EA)在此称为UEA。用两个氢原子取代羰基结构部分产生相应亚乙基胺。例如：一些高级胺包含多于一个羰基结构部分，例如DUTETA、L-TETA的双脲。羰基结构部分可以连接两个独立分子上的氮原子。例如H₂NC₂H₄NH-CO-NHC₂H₄NH₂和在此用两个氢原子取代羰基结构部分产生两个EDA。

亚乙基胺和亚乙基脲中的各胺官能团可以是伯、仲或叔的。此外，仲胺可以是线性(线性仲胺，LSA)或环状(环状仲胺，CSA)。

在任何布朗斯台德酸(如水)存在下，可以使亚乙基胺(EA)质子化 (EAH⁺)。如果没有另外说明，则在该文件中术语胺将包括质子化和非质子化形式。

一些亚乙基胺及其脲衍生物如下所示。这当然可以扩展至包括a.o. 五胺、六胺等。

对于分子的命名，EDA代表乙二胺，DETA代表二亚乙基三胺，TETA 代表三亚乙基四胺，TEPA代表四亚乙基五胺，PEHA代表五亚乙基六胺。当在分子中存在单个环状脲时，这通过在名称前添加U来表示，即UTETA 意指TETA的环状脲，而当在分子中存在两个环状脲时，这由DU表示，即DUTETA意指TETA的内环状双脲。如果存在对U所示的数值，则这是指基团U所在的氨基。该命名存在一个例外，即使用缩写EU代替UEDA，代表亚乙基脲。此外，TAEA代表三氨基乙胺。

亚乙基胺的生产目前主要有两条途径。这些是MEA的还原胺化和 EDC途径。

MEA的还原胺化在加氢/脱氢催化剂存在下在过量氨中进行。与MEA 还原胺化以得到EDA一起，许多副反应(包括氨基交换)产生大量乙烯和乙醇胺的混合物。输出主要为单亚乙基和二亚乙基产物(EDA、DETA、PIP 和AEEA)。还形成高级亚乙基和乙醇胺，但是该混合物在产生高产率的最重要的高级亚乙基胺TETA和TEPA方面是复杂且无效的。

报道了使用氨基交换来制备具有两个或更多个亚乙基单元的亚乙基胺的数种尝试，但似乎限于二亚乙基化合物DETA并相对于下文进一步描述的EDC途径不具有竞争性。参见例如US 8,383,860B2；US 8,188,318B2； EP1654214B1和US4,568,745。