[发明专利]选择制备高级多亚烷基多胺和含羟基的多亚烷基多胺的方法

说明书

本申请与下列共同转让的、同日申请的美国系列专利申请相关：D-16399、D-16400、D-16401、D-16402、D-16403、D-16423和D-16424，所有这些专利申请在此引用作为参考文献。

下列是相关联的和共同转让的美国专利申请：1987年12月22日申请的07/136615、1989年8月8日申请的07/390829、1989年8月8日申请的07/390706、1989年8月8日申请的07/390709、1989年8月8日申请的07/390828、1989年8月8日申请的07/390708和1989年8月8日申请的07/390714;所有这些专利申请在此引用作为参考文献。

本发明涉及制备含有高产率的（wt%）高级多亚烷基多胺（HPA）和含羟基的多亚烷基多胺（HCPA）的胺的方法，该方法是在选自ⅣB族金属氧化物、含ⅥB族金属的物质和促进的缩合催化剂的缩合催化剂存在下通过缩合氨基化合物来进行。

本发明还涉及富含HPA和HCPA的亚烷基胺产物组合物。

有大量文献涉及使用各种酸性催化剂来实现氨基化合物的内缩合和分子间缩合。US2073671和US2467205构成了使用酸性缩合催化剂缩合氨基化合物的早期现有技术。US2073671概括地论述了用同样的磷酸盐催化剂来进行醇和胺或氨的催化分子间缩合，该磷酸盐催化剂后来被US2467205证实用于胺的内缩合过程。这两篇专利在使用其他物质作为催化剂方面是不一致的，为了说明这一点，US2073671指出：

“在文献中已经提到用氧化铝、氧化钍、钨的蓝色氧化物、二氧化钛、氧化铬、钼的蓝色氧化物和氧化锆作为催化剂来进行这些反应，但它们的效率如此低以致无法实际应用。”而US2467205叙述了在汽相条件下1，2-乙二胺（EDA）自缩合而最初生成亚乙基胺，但循环之后，通过多步缩合反应接着脱氨，最终生成哌嗪（PIP），该专利建议使用“脱水催化剂”，这种催化剂为：

“硅胶、钛胶、氧化铝、氧化钍、磷酸硼、磷酸铝等。”

如下US2073671描述了缩合催化剂：

“…一种加热过的含磷的催化剂或接触物质，尤其是一种或多种磷的含氧酸、它们的酐、它们的聚合物和它们的盐;例如，正磷酸，偏磷酸、焦磷酸、五氧化磷、二偏磷酸、三偏磷酸，一代磷酸铵，二代磷酸铵，磷酸铵，偏磷酸铵，二代焦磷酸铵，焦磷酸铵，磷酸铝、酸式磷酸铝和两种或多种这些物质的混合物。”而US2467205叙述了一种如“碱式磷酸铝”的优选催化剂。

US2454404叙述了在固体催化剂，例如活性氧化铝、铝土矿、某些硅酸铝，如高岭土和钍、钛和锆的氧化物上，通过使DETA蒸汽反应来进行“亚烷基多胺的催化脱氨”。

US2073671和2467205说明了在用磷酸铝作为缩合催化剂来制备脂族胺方面的一般经验，而US2454404和2467205设想用其他固体催化剂来使胺脱氨以制备杂环非环胺。通常，脱氨而发生环化的反应条件比用于缩合而产生非环状分子的反应条件要更严格，其它因素是可能的。

US4540822、4584406和4588842叙述了用ⅣB族金属氧化物作为磷催化剂的载体，并用这些催化剂进行氨基化合物与链烷醇胺的缩合。

US4683335叙述了用沉积在二氧化钛上的钨磷酸，钼磷酸或其混合物作为催化剂来缩合胺和链烷醇胺制备多亚烷基多胺。

US4314083、4316840、4362886和4394524公开了用某些金属硫酸盐作为有效的催化剂来缩合链烷醇胺和氨基化合物。就催化效率而论，一些硫化合物之间是没有区别的。硫酸与任何金属硫酸盐一样好，并且所有金属硫酸盐都作为等同物看待。US4314083的第8栏指出硫酸硼“在低含量的EDA下显出了极高的选择性”。然而，通常选择性随着EDA的增加（相对于进料中的单乙醇胺（MEA））而增加。这些专利中公开的具体金属硫酸盐仅仅是硫酸锑、硫酸铍、硫酸铁和硫酸铝。

在制备亚烷基胺的一般情况下，形成了含有其他亚烷基胺（包括各种多亚烷基多胺和环状亚烷基多胺）的混合物。同样，当该方法的目的是制备多亚烷基多胺时，不管它们是无环的还是环状的，其中也形成了各种氨基化合物。每种环状和无环亚烷基胺都可以从混合物中分离出来。