[发明专利]一种制备长链烷基氢氧化铵的方法

权利要求书

1.一种制备长链烷基氢氧化铵的方法,其特征在于包括如下步骤：

（1）按叔胺与碳酸二甲酯的摩尔比为1:2-15，甲醇的用量为叔胺和碳酸二甲酯总质量的5%-20%，以叔胺和碳酸二甲酯在甲醇作为溶剂的条件下，在反应温度80-200℃下，反应3-20h，反应结束后，减压蒸馏除去甲醇和碳酸二甲酯，得到长链烷基碳酸甲铵中间体；

（2）按长链烷基碳酸甲铵中间体与水的质量比为1:5-20，在30-90℃温度下，甲基碳酸酯季铵盐中间体发生水解0.5-7h，得到长链烷基碳酸氢铵；

（3）长链烷基碳酸氢铵通过在隔膜电解槽中电解得到长链烷基碳酸氢铵，当隔膜式电解槽为装有阳离子膜的单膜两室电解槽时，阴极室加入0.02-0.5mol/L长链烷基氢氧化铵溶液或去离子水，阳极室加入0.2-1.0mo1/L长链烷基碳酸氢铵溶液；当隔膜式电解槽为装有两片阴离子膜的两膜三室电解槽时，阴极室加入0.02-0.5mol/L长链烷基氢氧化铵溶液或去离子水，中间室加入0.1-1.0mo1/L长链烷基碳酸氢铵溶液，阳极室加入0.02-0.5mol/L长链烷基碳酸氢铵溶液或去离子水；当隔膜式电解槽为装有一片阴离子膜和一片阳离子膜的两膜三室电解槽时，阴离子膜靠近阳极，阳离子膜靠近阴极，阴极室加入0.02-0.5mol/L长链烷基氢氧化铵溶液或去离子水，中间室加入0.1-1.0mo1/L长链烷基碳酸氢铵溶液，阳极室加入0.02-0.5mol/L长链烷基碳酸氢铵溶液或去离子水；在电解温度为40-80℃，优选温度为45-65℃温度下通直流电，电解合成长链烷基氢氧化铵，阴极室生成的长链烷基氢氧化铵用氢气、氮气、氩气或这些气体混合物进行保护。

2.如权利要求1所述的一种制备长链烷基氢氧化铵的方法,其特征在于所述叔胺的结构式为：

式中：R₁为碳原子数为1-2的烷基，3-18的直链烷基或支链烷基，R₂为碳原子数为10-18的直链烷基或支链烷基。

3.如权利要求1所述的一种制备长链烷基氢氧化铵的方法,其特征在于所述的阳离子膜为聚苯乙烯磺酸膜、全氟磺酸膜或全氟羧酸膜，阴离子膜为季铵盐型阴离子交换膜。

4.如权利要求1所述的一种制备长链烷基氢氧化铵的方法,其特征在于所述的阴极材料为不锈钢、镍或石墨，阳极材料为镀有钌或铱氧化物的钛。

5.如权利要求1所述的一种制备长链烷基氢氧化铵的方法,其特征在于所述的工作电流密度为100-1000A/m²。

6.如权利要求1所述的一种制备长链烷基氢氧化铵的方法,其特征在于所述的电解温度为45-65℃。