[发明专利]一种多元叔胺的合成方法

说明书

本发明公开了一种多元叔胺的合成方法，在催化剂的作用下，以N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺、N,N,N'‑三甲基‑1,3‑丙二胺和甲醇为反应原料，在微反应器中进行甲基化反应制得N,N,N',N'‑四甲基‑1,3‑丙二胺，其中，催化剂包括载体以及负载在所述载体上的活性成分，活性成分为硅酸铝、硅酸锌、硅酸钙的一种或多种与氧化锡、氧化锑中的一种或两种的组合。本发明以N,N‑二甲基‑1,3‑丙二胺、N,N,N'‑三甲基‑1,3‑丙二胺和甲醇为原料，在本发明的催化剂和微反应器下直接甲基化生产叔胺，反应路线短，副产物少，产物易回收，反应时间短、转化率高。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺的合成方法。

背景技术

N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺，简称四甲基丙二胺，用于聚氨酯泡沫塑料、微孔弹性体的催化剂、环氧树脂的固化催化剂、制备季铵化合物的中间体等，市场需求量大。

CN101735068公开了一种以1，3-丙二醇和二甲胺为原料，以Cu-Co-Ni/Al₂O₃为催化剂，与氢气混合加热制备四甲基丙二胺的方法，该方法产生副产物3-二甲氨基丙醇，四甲基丙二胺转化率仅为70%左右；CN110317138公开了一种以多聚甲醛溶液、乙二胺为原料，催化加氢制备四甲基乙二胺的方法，该反应生成的亚胺中含有C=N键，易在反应过程中形成聚合物，影响反应收率；CN109206319公开了一种以伯胺或仲胺或硝基衍生物、醇为原料，在催化剂作用下制备叔胺的方法，该制备方法在Schlenk管中进行，反应温度100~170℃，不适用低沸点原料的反应，反应时间达24h，收率仅为70%左右；CN 105481698A公开了一种联产四甲基丙二胺的方法，该方法采用质子酸、Lewis酸或有机羧酸为催化剂，部分提及的酸可与胺成盐影响催化性能的同时也得到难处理的高沸物，同时该方法反应时间3~15h，反应时间长。如何在提高四甲基丙二胺的产率的同时，避免带入新的杂质并减少副产物生成一直是绿色化工追求的目标。

发明内容

本发明的目的是提供一种以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N,N'-三甲基-1,3-丙二胺和甲醇为反应原料，合成N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多元叔胺的合成方法，在催化剂的作用下，以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N,N'-三甲基-1,3-丙二胺和甲醇为反应原料，在微反应器中进行甲基化反应制得N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺，其中，所述的催化剂包括载体以及负载在所述载体上的活性成分，所述活性成分为硅酸铝、硅酸锌、硅酸钙的一种或多种与氧化锡、氧化锑中的一种或两种的组合。

优选地，所述催化剂中所述活性成分的负载量为0.5%~10%。

优选地，所述载体为氧化铝微球或分子筛微球。

优选地，所述催化剂装填在所述微反应器的管道中。

进一步优选地，所述微反应器为高压微反应器。

优选地，所述N,N-二甲基-1,3-丙二胺、所述N,N,N'-三甲基-1,3-丙二胺和至少部分所述甲醇来源于二甲胺基丙基（甲基）丙烯酰胺生产过程中的副产原料或回收原料。

进一步优选地，所述副产物原料或回收原料中还含有N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺，其中，N,N-二甲基-1,3-丙二胺的质量百分含量为30~55%，N,N,N'-三甲基-1,3-丙二胺的质量百分含量为15~45%，N,N,N',N'-四甲基-1,3-丙二胺的质量百分含量为5~15%，甲醇的质量百分含量为20~35%。

本发明中，反应原料为工业副产物，反应原料成本低，具有良好的经济效益。