[发明专利]一种热敏性叔胺催化剂、其季铵化衍生物及制备和应用

权利要求书

1.一种热敏性叔胺催化剂，其特征在于，所述叔胺催化剂的结构式如式I所示：

式I

式I中，R₁选自甲基；n为整数，1≤n≤7，

R₂独立地选自氢原子，取代或未取代的C1～C₁₀烷基、链烯基、芳基或芳烷基。

2.根据权利要求1所述的热敏性叔胺催化剂，其特征在于，R₂为氢原子。

3.权利要求1所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1) 中间体的制备：采用羧酸化合物与多乙烯多胺的衍生物在极性溶剂的作用下于80～300℃下反应0.3～2h得中间体多乙烯多胺的咪唑啉衍生物，然后蒸发至中间体的水分含量低于0.5%，冷却得中间体；其中，羧酸化合物与多乙烯多胺的衍生物摩尔比为2：1～0.8：1；

2）将步骤1）所得的中间体与甲醛、氢气在催化剂的作用下进行烷基化反应，得到油水两相的反应液；再将反应液分相，然后将其中的油相通过提纯得到叔胺催化剂；

步骤1）中，所述羧酸化合物为R₂COOH，R₂独立地选自氢原子，取代或未取代的C1～C₁₀烷基、链烯基、芳基或芳烷基；

步骤1）中，所述多乙烯多胺的衍生物包括三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺或六乙烯七胺。

4.根据权利要求3所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，

所述羧酸化合物包括：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、十一烷酸、十二烷酸、十六烷酸、十八烷酸、椰子油脂肪酸、蓖麻油酸、松浆油脂肪酸、油酸、肉豆蔻酸、其他带有脂肪族基团或/和芳香基的羧酸化合物；和/或：

步骤1）中，所述极性溶剂为四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于，

步骤2）中，甲醛与中间体的摩尔比为2～10：1；和/或

步骤2）中，催化剂的用量为中间体质量的1～5wt%；和/或

步骤2）中，所述催化剂选自负载型钯系催化剂和/或雷尼型催化剂；和/或

步骤2）中，所述反应温度为40~200℃；反应压力为0.5~10MPa；氢气的引入压力为0.5~3MPa；和/或

步骤2）中，所述的甲醛采用甲醛水溶液和/或多聚甲醛的粗解聚水溶液；和/或

步骤2）中，所述的提纯方法为精馏提纯。

6.根据权利要求5所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，步骤2）中，甲醛与中间体的摩尔比为2～4：1；和/或

步骤2）中，催化剂的用量为中间体质量的2～3wt%；和/或

步骤2）中，所述催化剂选自负载型钯系催化剂；和/或

步骤2）中，所述甲醛水溶液浓度为10~40wt%。

7.根据权利要求6所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，所述负载型钯系催化剂包含钯、助剂及载体，所述助剂选自钌、铑、铂、钴或铜中的至少一种，所述载体选自氧化铝、二氧化硅、硅胶、硅藻土、沸石分子筛、活性炭、二氧化钛、铝酸锂或氧化锆中的至少一种。

8.根据权利要求7所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，所述负载型钯系催化剂中，以负载型钯系催化剂的总质量计算，钯的含量为1~60wt%，助剂的含量为0.01~3.5wt%。

9.根据权利要求8所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，所述负载型钯系催化剂中，以负载型钯系催化剂的总质量计算，钯的含量为2~15wt%；助剂的含量为0.03~1.9wt%。

10.根据权利要求5所述叔胺催化剂的制备方法，其特征在于，所述精馏提纯采用常压或减压精馏操作，精馏提纯压力为0.1~2KPa，精馏柱理论塔板数为20~50块，回流比为3~20：1。