[发明专利]具有低DGN含量的DMAPN和从具有低DGN含量的DMAPN制备DMAPA的方法

说明书

以参考的方式将2010年7月29日申请的美国临时申请并入到本申请。

本发明涉及一种制备3-二甲氨基丙胺(DMAPA)的方法。本发明还涉及一种具有低DGN含量的DMAPN和2-(二甲氨基甲基)-戊二腈(DGN)的混合物。

3-二甲氨基丙胺(DMAPA，N,N-二甲基-1,3-二氨基丙烷)是一种重要的工业产品例如液体肥皂的中间体。DMAPA还作为制备絮凝剂的原料并且它本身应该具有耐腐蚀性。

DMAPA通常是由两阶段法制备。

在第一阶段，通常使丙烯腈(ACN)与二甲胺(DMA)反应，一般形成3-二甲氨基丙腈(DMAPN)。

然后通常在另一阶段中将DMAPN还原为DMAPA。

根据WO2007/128803，使用用于制备DMAPA的集成生产方法或集成装置是有利的。这里，直接使用最初获得的包含有DMAPN或者纯化后用于在另一步骤中转变成DMAPA的产品料流。根据WO2007/128803的教导，来自第一反应(DMA和ACN)的DMAPN产品料流的质量对于DMAPN到DMAPA的还原反应是至关重要的，特别在还原中使用的催化剂的消耗方面。

由此WO2007/128803教导了一种通过DMA和ACN连续反应制备DMAPN的方法，首先将DMA和随后将ACN连续的引入并且反应料流在第一反应区域和至少部分的第二反应区域中反应。

由此得到的DMAPN随后通常无需进一步处理，在另一反应区域中通过氢化直接还原为DMAPA。

根据该公开，当在DMAPN的氢化反应中使用根据WO2007/128803的教导在两个独立的反应空间中制备的DMAPN时，可以增加在DMAPN的氢化作用中氢化催化剂的使用寿命。

与现有技术相比，本发明的目标是获得在DMAPN氢化作用中使用的催化剂的使用寿命的进一步的改进。特别地，在使用该催化剂期间不希望的次要反应例如腈的放热分解、DMAPN再解离为ACN和DMA或DMAPA的缩合形成仲胺应该维持在低水平，没有必须被降低的催化剂上的空速。从工业角度看，产品中低DMAPN含量是有利的，因为DMAPN很难从DMAPA中分离和在后续的使用中导致不良性质例如气味和变色。尽管通过将反应温度升高到高于初始值，由于这将导致更高的转化率，可以将氢化输出物中DMAPN的含量降低到特定含量，增加反应温度导致形成其他降低质量的次要组分。出于这个原因，反应温度不能随意增加。相应地，本发明的一个目标是维持反应中催化剂的低失活，以便在增加催化剂的寿命，同时维持催化剂良好的性能。衡量这些性质的是温度升高与使用时间的比例。温度增加与使用时间的较低比例意味着催化剂可以在初始温度下长时间的使用和弥补任何催化剂失活需要的温度增加是小的。由此次要反应增加到过度的程度的临界温度很长时间不会达到。因此使温度增加与催化剂的使用时间比值最小化也是本发明的一个目标。

通过一种在催化剂存在下使3-二甲氨基丙腈(DMAPN)与氢反应制备3-二甲氨基丙胺(DMAPA)的方法能够实现本发明的目标，其中基于所使用的DMAPN，使用的DMAPN具有300ppm重量或更少的2-(二甲氨基甲基)戊二腈(DGN)含量。

已经令人惊奇的发现在DMAPN中式(I)的2-(二甲氨基甲基)戊二腈(DGN)导致腈氢化催化剂更迅速的失活。另一方面，当DGN含量没有超过300ppm时，可实现与现有技术相比使用时间的进一步增加。尽管WO2007/128803公开在氢化作用中使用的DMAPN的质量对于有DMAPN氢化得到的DMAPA的质量是关键的，但它没有给出任何关于DMAPN影响氢化反应的性质的信息。此外，在WO2007/128803中公开的方法的情况下，没有直接和明确公开具有300ppm或更少的DGN含量的DMAPN。此外，其他现有技术的文献(如WO-A-2007/051786、DD-A-58306、DD-A-222011、US4,172,091)既没有明确和直接给出信息如何制备具有300ppm的DGN含量的DMAPN，也没有给出DMAPN的DGN含量如何影响后续的氢化作用。

本发明的方法中，基于所使用的DMAPN，使用DGN含量为300ppm或更少的DMAPN。在本发明方法中优选是使用具有250ppm或更小的DGN含量的DMAPN，特别地优选150ppm或更小和特别优选50ppm或更小。