[发明专利]用于制备脂肪胺的含铜催化剂

说明书

提供了一种使脂肪醇与胺化剂反应用于获得脂肪胺的方法，其中该反应是在催化剂下进行的，该催化剂包含从68wt％至100wt％的氧化铜和从0wt％至0.1wt％的金属助催化剂、以及任选地从0wt％至32wt％的催化剂载体，重量百分比是基于该催化剂的总重量。

技术领域

本发明涉及用于制备脂肪胺的方法，该方法包括使脂肪醇与胺化剂在含铜催化剂的存在下反应的步骤。

背景技术

脂肪胺具有相当大的工业重要性，并且发现其在现代技术、农业以及医学的各个领域中几乎都得到了应用。脂肪胺(如叔胺)可以用作用于消毒剂的中间体、用于家庭液体洗涤剂的发泡剂、用于护发剂的活性剂、用于衣服的柔软剂、用于适度染色的试剂等。

在各种已知的用于制备脂肪胺的方法中，一种方法是脂肪醇(如长链脂肪醇)与不同的起始胺(如氨、伯胺和仲胺)的一步胺化。例如，该方法可以是脂肪醇与二甲胺反应产生对应的烷基二甲基胺。此反应是通过起始脂肪醇到对应的醛的脱氢作用开始的,同时产生两个氢，如以下反应方案中所示出的：

RCH₂OH→RCHO+2H(1)起始脂肪醇的脱氢作用

RCHO+Me₂NH→RCH(OH)NMe₂(2)Me₂NH与醛的非催化加成

RCH(OH)NMe₂+2H→RCH₂NMe₂+H₂O(3)该加成物到叔胺的氢解

RCH(OH)NMe₂→R’CH＝CHNMe₂+H₂O(4)该加成物脱水以形成烯胺

R’CH＝CHNMe₂+2H→RCH₂NMe₂(5)烯胺到叔胺的氢化

使Me₂NH与所生成的醛进行非催化加成以形成对应的醛-胺加成物，随后将该加成物氢解成最终的叔胺RCH₂NMe₂，伴随水的释放，或通过使该加成物脱水以形成烯胺，然后将烯胺氢化成最终的RNMe₂。使脂肪醇与伯胺(如MeNH₂)通过相同的反应机制进行胺化以首先形成对应的仲胺RNHMe，该仲胺又与起始脂肪醇反应以形成二烷基叔胺R₂NMe。使氨通过相似的逐步机制进行胺化，经由中间产物RNH₂和R₂NH的形成以形成三烷基胺R₃N。以上示出的反应方案表明，大量氢的供给对于氢解步骤(3)和氢化步骤(5)并非必需的，因为所需的氢是通过起始脂肪醇的脱氢作用产生的。然而，该方法优选地在附加的氢气的存在下进行。

已经研究了用于制备烷基胺的各种催化剂。例如，US专利公开号4,293,716披露了一种用于制备烷基二甲基胺的方法，该方法包括通过含有22wt％的CuO固定床。催化剂床由合适的载体组成，如硅胶和氧化铝。US专利公开号4,409,399披露了一种用于生产脂肪胺的方法，该方法包括使脂肪醇与胺化剂(如仲胺)在可由氧化铜和氧化镍组成的非负载型催化剂的存在下反应。

对于通过使用以上提及的方法制备脂肪胺，所希望的是获得脂肪醇的高转化率，同时保持最小的水平的副反应。例如，在通过使脂肪醇与二甲胺反应制备烷基二甲基胺中，一个重要的副反应是Me₂NH到MeNH₂和Me₃N的歧化反应，这将降低目标叔胺的产率。提供可引起该方法的高效率和良好选择性的催化剂仍然是个挑战。

发明内容

已经出人意料地发现以上目的可以通过本发明实现。