[发明专利]一种四烷基氢氧化铵的制备方法及应用

权利要求书

1.一种制备四烷基氢氧化铵的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

(a)制备四烷基卤化铵：向含10％～30％三烷基胺的单一有机溶剂溶液中加入卤代烷，在相对压力0～1.0MPa，温度0～80℃下反应，直至反应液pH＝7时停止加入卤代烷；反应毕，将反应液升温至回流温度，回流0.5～2h，得到含通式R₁R₂R₃R₄N⁺X^-的四烷基卤化铵的溶液；

(b)离子交换：将四烷基卤化铵与碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物以摩尔比为1∶0.9～1.5在有机溶剂中，反应温度20～100℃、常压条件下进行离子交换1～10h；所述有机溶剂用量为碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物重量的1～10倍；

(c)反应后处理：离子交换毕，将反应液降温至≤25℃，经多次沉淀、抽滤除盐、脱溶剂，最后得到5％～50％含有通式R₁R₂R₃R₄N⁺OH^-所示的四烷基氢氧化铵的水溶液；

其中，R₁、R₂、R₃、R₄各自独立地代表C₁～C₁₅的烷基，X为Cl、Br或I。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述的三烷基胺为三甲基胺、三乙胺、三丙胺或三丁胺。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述的卤代烷为氯代烷、溴代烷和碘代烷中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述的单一有机溶剂为低碳醇R₅OH的一种，其中R₅为C₁～C₆的烷基。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中采用多级釜式串联反应器以连续化反应形式进行。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中采用塔式或管式反应器以连续化反应形式进行。

7.根据权利要求1所述的制备四烷基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述步骤(b)中碱金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物为氧化钙、氧化钡、氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙和氢氧化钡中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的制备四烷基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述步骤(b)中有机溶剂为低碳醇R₅OH中的一种，其中，R₅为C₁～C₆的烷基。

9.根据权利要求1所述的制备四烷基氢氧化铵的方法，其特征在于，所述步骤(c)的后处理过程为：离子交换毕，将反应液降温至≤25℃，沉淀、抽滤除盐；一次滤液在0～-0.01MPa相对压力下，升温至70～100℃脱溶剂，降温至≤25℃，二次沉淀、抽滤除盐；二次滤液加一定量去离子水，在0～-0.01MPa相对压力下，升温至70～100℃脱溶剂，降温至≤25℃，得到5％～50％含有四烷基氢氧化铵的水溶液。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的四烷基氢氧化铵制备方法的应用，其特征在于，所述四烷基氢氧化铵作为缩合碱催化剂，应用于硝基苯与苯胺缩合生成4-硝基二苯胺和/或4-亚硝基二苯胺，再加氢还原制得4-氨基二苯胺。