[发明专利]用于合成双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚的改进方法

说明书

技术领域

本发明涉及叔醚二胺的合成。

内容

对于许多应用而言，属于双[3-(N,N-二烷基氨基)烷基]醚族的叔醚二胺都是受到关注的。

在这些醚中，双[3-(N,N-二烷基氨基)乙基]醚引起了极大关注，特别是双[3-(N,N-二甲基氨基)乙基]醚或1,2-双(N,N-二甲基氨基乙氧基)乙烷。

另一方面，对属于双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚族的叔醚二胺的研究少得多。对于许多应用来说，它们也可能受到关注。

属于双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚族的叔醚二胺可优选地用于例如对酸气进行脱酸，不论是天然气还是燃烧烟气。应理解，酸气脱酸是降低这些气体中的酸化合物如H₂S,CO₂,COS,CS₂的比例。

属于双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚族的叔醚二胺可进入制剂，得到聚合物，特别是聚氨酯。

属于双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚族的叔醚二胺可以是应用于化学其它领域的分子前体化合物。

在属于双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚族的叔醚二胺中，有两种分子特别受到关注：

双[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]醚：

以及双[3-(N,N-二乙基氨基)丙基]醚：

发明背景

关于合成双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚的现有技术比关于合成双[3-(N,N-二烷基氨基)乙基]醚的现有技术少得多。后者的合成主要基于环氧乙烷的化学性质，它是连接两个胺官能团的乙氧基乙基结构的前体。

连接双[3-(N,N-二烷基氨基)乙基]醚的两个胺官能团的丙氧基丙基不能基于环氧丙烷化学性质，这将得到双[2-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚而不是所期望的双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚。事实上，关于双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚合成的可用研究很少。

J.法克斯托普(J.Fakstorp)等描述了双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚的合成。如《斯堪的纳维亚化学学刊》(Acta.Chem.Scand.)，11(1957),1698-1705所述，通过使3-(二甲基氨基)-丙醇与1-氯-3-(二甲基氨基)-丙烷反应来合成双[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]醚。这个反应是由之前制备的3-(二甲基氨基)-丙醇的碱性醇盐(如钠醇盐)在1-氯-3-(二甲基氨基)-丙烷上缩合而产生的。通过这样做，对于形成的每摩尔的双[3-(N,N-二甲基氨基)丙基]醚，产生一摩尔的碱性氯化物，例如氯化钠。

如相同的作者在《斯堪的纳维亚化学学刊》(Acta.Chem.Scand.)，8(1954),350-353所述，在类似的情况下，通过使3-(二乙基氨基)-丙醇与1-氯-3-(二乙基氨基)-丙烷反应来合成双[3-(N,N-二乙基氨基)丙基]醚。

美国专利第3,480,675(1969)要求保护这种操作模式的改进方法，它是通过在碱存在下执行单一阶段，允许原位产生3-(二烷基氨基)-丙醇醇盐。同样地，这里对于每摩尔的双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚，产生一摩尔的碱性氯化物，例如氯化钠。

这些合成路线使用1-氯-3-(二甲基氨基)-丙烷或1-氯-3-(二乙基氨基)-丙烷作为反应物。这些分子由3-(二甲基氨基)-丙醇或3-(二乙基氨基)-丙醇的氯化产生的。使用氯化剂来实施该反应，氯化剂可为例如氢氯酸、亚硫酰氯、三氯化磷或五氯化磷。这些氯化剂是腐蚀性的，有时产生副产物，例如在亚硫酰氯的情况下产生二氧化硫。因此，它们的大规模的工业应用是不理想的。

美国专利第4,247,482号(1981)提供了一种合成路线，其中首先通过与碱反应把3-(二烷基氨基)-丙醇转化成钠醇盐，然后通过与三氧化硫反应转化成中间产物3-(二烷基氨基)-丙烷-1-硫酸钠，它与3-(二烷基氨基)-丙醇的钠醇盐缩合，得到双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚，产生等摩尔比例的硫酸钠。

考虑现有技术的合成路线时，盐的形成是不可避免的。在前文描述的所有情况下，对于每摩尔的双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚都不可避免地形成一摩尔的盐。产生大量的盐，且随后必须除去盐或者难以处理盐，已变得与现代工业化工工艺的发展不相适应。因此，前文所述的现有技术几乎不能与大量生产双[3-(N,N-二烷基氨基)丙基]醚相适应。

发明描述