[发明专利]通过制备氨基腈来制备二胺

说明书

说明书

本发明涉及一种用于通过在对应的一元胺与对应的烯基腈之间的反应经由制备氨基腈来制备二胺的连续方法。

本发明更具体地涉及一种用于通过二甲胺(DMA)与丙烯腈(AN)的反应经由制备3-(二甲氨基)丙腈(DMAPN)来制备二甲基氨基丙胺(N，N-二甲基-1，3-丙二胺或DMAPA)的连续方法。

DMAPA有很多用途，尤其是在硬化剂、粘合剂、离子交换剂、絮凝助剂、颜料或杀虫剂领域中。因此，DMAPA的产量在增长。对于这些应用中的一些，提供用于连续地并且以减少的成本来制备纯DMAPA的方法是重要的。

尤其从US2008/0293973中已知多种用于在三个步骤中制备DMAPA的方法：在DMA与AN之间反应以形成二甲氨基丙腈(DMAPN)的第一步骤；氢化该DMAPN以形成DMAPA的第二步骤；以及最后纯化获得的DMAPA的步骤。通常，DMA与AN是以化学计算量或以过量的DMA引入到反应器中。

然而，化学计量引入的缺点是产率不足。DMA具有非常低的沸点(约7℃)并且因此当它以过量被引入时，如果希望再循环未反应的DMA，则必需进行蒸馏过程，并且还有所获得的DMA蒸汽的冷凝过程，这在生产设施上设置了很大的负担并且增加了制造成本。

此外已知的实践是在碱金属氢氧化物和催化剂的存在下氢化所获得的氨基腈(DMAPN)(US6951959)。

因此，有必要提供一种用于制备二胺并且尤其是DMAPA的方法，该方法对多种现有技术方法的所有或部分问题提供一种解决方案。

本发明的第一目的是提供一种方法，该方法用于连续地制备二胺，尤其是DMAPA，并且用于再循环以过量引入的那些反应物。

本发明的目的还是提供一种工业上有利的方法。

本发明的另一个目的是提供一种方法，该方法用于纯化获得的二胺，尤其是DMAPA，该方法使得有可能获得大于99.5％的纯度，并且该方法易于进行。

本发明的又一个目的是提供一种方法，该方法使得能够：

-限制多种副产物的形成，并且尤其是限制难以或甚至不可能通过多种普通技术分离出来的多种副产物的形成；

-控制反应热；

-避免所形成的多种产物的降解；

-促进过量引入的一元胺的再循环；和/或

-增加二胺尤其是DMAPA的选择性以及产率。

在阅读了本发明的说明书后，其他的目的将变得清楚。

本发明涉及一种用于制备二胺的连续方法(P)，该方法包括以下步骤：

(a)在对应的烯基腈与对应的一元胺之间反应以形成对应的氨基腈，将该一元胺相对于该烯基腈以摩尔过量引入，使该未反应的一元胺再循环进入该反应；

(b)在至少一种碱金属氢氧化物、水和氢化催化剂的存在下用氢还原在步骤(a)中获得的氨基腈；

(c)通过蒸发在步骤(b)中获得的二胺以及水分离该碱金属氢氧化物；

(d)蒸馏该二胺。

对于本发明，“对应的烯基腈”和“对应的一元胺”是多种化合物，这些化合物用于通过本发明的方法，具体地通过进行迈克尔加成，之后进行氢化作用来获得具有希望的结构的二胺。

该烯基腈包括至少一个碳-碳双键。它优先选自直链的或支链的C₁至C₄的烯烃，这些烯烃的一个氢原子被一个共轭的氰基基团取代，即该烯基腈在相对于该氰基基团的α、β位置包括一个双键。按其定义，与本发明的定义对应的这些直链的或支链的烯烃是C₂至C₄。多种C₂至C₄烯烃的实例尤其是乙烯、丙烯、1-丁烯、2-丁烯以及2-甲基丙烯。腈的实例是丙烯腈、2-丁烯腈、甲基丙烯腈、2-戊烯腈、2-乙基丙烯腈、2-甲基-2-丁烯腈以及3-甲基-2-丁烯腈。

优选地，该烯基腈是丙烯腈(AN)。

该一元胺优选地是具有通式R¹R²NH的仲胺，其中，R¹和R²可以是相同的或不同的、代表C₁至C₄的烷基。可以提及的多种C₁至C₄烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、1-正丁基、2-正丁基、异丁基以及叔丁基。

优选地，该一元胺是二甲胺(DMA)。