[发明专利]用于制造亚乙基胺化合物的方法

说明书

本发明公开了一种用于制造选自亚乙基胺和羟乙基亚乙基胺的亚乙基胺化合物的方法，其中所述方法包括两个反应序列，第一反应序列包括以下步骤：‑在加成步骤中，提供包含‑NH‑CH₂‑CH₂‑NH‑部分或‑NH‑CH₂‑CH₂‑OH部分或HO‑CH₂‑CH₂‑OH的起始化合物的CO₂加成物，‑在扩链步骤中，使选自乙醇胺和二羟基乙烷的羟基官能化合物与亚乙基胺化合物反应，其中羟基官能化合物和亚乙基胺化合物的总和的至少一部分以CO₂加成物的形式提供，以形成经扩链的亚乙基胺化合物的CO₂加成物，‑在消除步骤中，通过去除羰基将经扩链的亚乙基胺化合物的CO₂加成物转化为相应的产物亚乙基胺化合物，且第二反应序列包括以下步骤：‑在胺化步骤中，在氢气和胺化催化剂的存在下使单乙醇胺与氨反应以形成包含亚乙基二胺的反应混合物，‑在分离步骤中，将来自胺化步骤的反应混合物分离成至少两个级分，其中将第一反应序列与第二反应序列连接使得以下情况中至少一种发生：‑将来自第一反应序列中的步骤的流出物作为起始材料提供给第二反应序列中的步骤，‑将来自第二反应序列中的步骤的流出物作为起始材料提供给第一反应序列中的步骤，‑将第一反应序列的步骤与第二反应序列的步骤组合，或‑将来自第一反应序列中的步骤的流出物与来自第二反应序列中的步骤的流出物组合。根据本发明的方法将所用起始材料和产品的灵活性与设备的有效使用和废物流的有效处理进行组合。

本发明涉及选自亚乙基胺和羟乙基亚乙基胺的亚乙基胺化合物的制造。

亚乙基胺化合物、更具体地亚乙基胺和羟乙基亚乙基胺可用于许多应用。亚乙基胺由两个或更多个通过亚乙基单元连接的氮原子组成。亚乙基胺可以直链H₂N(-CH₂-CH₂-NH)_p-H的形式存在。对于p＝1，2，3，4，...这分别表示亚乙基二胺(EDA)、二亚乙基三胺(DETA)、线性三亚乙基四胺(L-TETA)和线性四亚乙基五胺(LTEPA)。很明显，该范围可以扩展。使用三个或更多个亚乙基单元，还可以产生支化的亚乙基胺诸如N(CH₂-CH₂-NH₂)₃、三氨基乙胺(TAEA)。两个相邻的氮原子可以通过两个亚乙基单元连接以形成哌嗪环。哌嗪环可以存在于更长的链中以产生相应的含哌嗪环的亚乙基胺。

从商业观点来看，亚乙基胺、特别是二亚乙基三胺(DETA)和更高级的亚乙基胺诸如线性三亚乙基四胺(L-TETA)和线性四亚乙基五胺(LTEPA)是有吸引力的产品。特别是，对高级亚乙基胺的兴趣正在增加，原因是这些化合物具有众多商业应用，例如作为以下的起始材料或用于以下中：沥青添加剂、腐蚀抑制剂、环氧固化剂、织物柔软剂、燃料添加剂、烃纯化、离子交换树脂、润滑油添加剂、纸湿强度树脂、石油生产化学品、溶剂、合成树脂诸如酰胺树脂、矿物加工助剂和界面活性物质(表面活性剂)。

羟乙基亚乙基胺在化学过程中用作溶剂或用作反应物。例如，式H₂N-CH₂-CH₂-NH-CH₂-CH₂-OH的氨基乙基乙醇胺(aminoethylethanolamine)或AEEA是一种有机碱，用于燃料和油添加剂、螯合剂和表面活性剂的工业制造中。扩链的乙醇胺，例如式H₂N-(CH₂-CH₂-NH)q-CH₂-CH₂-OH的单乙醇胺化合物(其中q为2或更大)，是各种类型有机合成例如羧酸酯制造的感兴趣的中间体。它们例如还可用于合成树脂的形成、作为表面活性剂、用于乳化剂生产、用于织物柔软剂以及作为环氧固化剂。