[发明专利]制备高级亚乙基胺的方法

说明书

本发明涉及一种通过使乙醇胺官能化合物、胺官能化合物和碳氧化物递送剂反应而制备具有n个亚乙基单元和n+1个胺基团的亚乙基胺或所述亚乙基胺的脲衍生物的方法，其中n为至少4，其中该乙醇胺官能化合物具有式HO‑(C2H4‑NH‑)qH，q为至少1，该胺官能化合物具有式H2N‑(C2H4‑NH‑)rH，r为至少1，q+r的总和为至少4，且其中任选地乙醇胺官能化合物或胺官能化合物中的一种或多种至少部分地以其环状氨基甲酸酯衍生物或直链或环状脲衍生物使用。该方法以高产率和高选择性提供TEPA和高级亚乙基胺而不必使用昂贵或有害的原料。还要求保护TEPA和PEHA的各种脲衍生物。

本发明涉及一种通过使乙醇胺和亚乙基胺在羰基递送剂存在下反应而制备含有至少4个亚乙基单元的高级亚乙基胺或其衍生物的方法。

需要开发可制备高级亚乙基胺的替代方法。

对本申请而言，高级亚乙基胺意指具有n个亚乙基和n+1个胺基团的胺，其中n为至少4。

高级亚乙基胺(例如四亚乙基五胺)可用于例如油田应用中，例如WO 2011/079008中所公开，其中通过使四亚乙基五胺与脲反应将四亚乙基五胺转化成脲对应物后施加四亚乙基五胺。

亚乙基胺由两个或更多个通过亚乙基单元连接的氮原子组成。亚乙基胺可以直链H₂N(-C₂H₄NH)_n-H的形式存在。对于n＝1、2、3、4、5、6…...，这些表示EDA、DETA、L-TETA、L-TEPA、L-PEHA、L-HEHA…...。

在三个或更多个亚乙基单元的情况下，还可形成支化亚乙基胺如N(CH₂CH₂NH₂)₃(TAEA)。由通过两个亚乙基单元连接的两个相邻氮原子组成的结构部分称为哌嗪环哌嗪环可以较长链存在以产生相应环状亚乙基胺。

通过一个亚乙基单元和一个羰基桥连接的两个相邻氮原子形成环状亚乙基脲。其中两个氮原子在分子内通过羰基桥连接的亚乙基胺(EA)在本文中称为UEA。用两个氢原子替代羰基桥产生相应亚乙基胺。例如：EU对EDA、UDETA对DETA、UAEEA对AEEA、UTETA对L-TETA、UTEPA对L-TEPA。一些高级胺可容纳一个以上的羰基桥，例如DUTETA对L-TETA。羰基桥还可连接两个单独分子上的氮原子(即不由一个亚乙基单元连接的氮原子)，由此形成直链亚乙基脲。例如，用两个氢原子替代H₂NC₂H₄NH-CO-NHC₂H₄NH₂的羰基桥将产生两个EDA分子。

亚乙基胺中的胺官能团或亚乙基脲中的酰胺官能团各自可为伯、仲或叔的。此外，仲胺或酰胺可为直链的(作为直链脲的一部分或作为亚乙基胺基的一部分(直链仲胺，LSA))或环状的(环状仲胺，CSA)，且叔胺或酰胺可为支化的，为环状亚乙基脲的一部分或为哌嗪环的一部分。

在任何布朗斯台德酸(例如水)存在下，亚乙基胺(EA)可经质子化(EAH⁺)。若无另外说明，则该文献中的术语胺将包括质子化和未质子化的形式二者。

作为说明，下文显示一些亚乙基胺和其脲衍生物。这通常可扩展至包括五胺、六胺等。

关于分子的命名；EDA代表亚乙基二胺，DETA代表二亚乙基三胺，TETA代表三亚乙基四胺，TEPA代表四亚乙基五胺，PEHA代表五亚乙基六胺，HEHA代表六亚乙基七胺。当分子中存在环状脲时，这通过在名称前加入U来表示，即UTETA意指TETA的环状脲，而当分子中存在两个环状脲时，这通过DU来表示，即DUTETA意指TETA的内部环状二脲。若存在与U一起表示的数字，则这是指U基团所位于的氨基。该命名存在一个例外，即使用缩写EU代替UEDA，其代表亚乙基脲。