以单乙醇胺为原料制备亚氨基二乙酸化合物的制作方法

文档序号:3585335阅读:839来源:国知局
专利名称:以单乙醇胺为原料制备亚氨基二乙酸化合物的制作方法
技术领域
本发明大体上涉及由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物,更具体地涉及由单乙醇胺原料通过包括氰甲基化、水解和脱氢的一系列反应,来制备亚氨基二乙酸化合物。
许多以前公开的制备亚氨基二乙酸化合物的方法,转化具有至少两个相同基团的中间体胺化合物。例如,在美国专利No.5,627,125(以及其中引用的参考文献)中,Ebner等公开了在金属催化剂存在时,使用强的氢氧化物碱,将N,N-二乙醇胺的两个羟乙基基团脱氢,来制备亚氨基二乙酸二钠。另一方面,Micovic等(Serbian化学学会期刊,51,435-39(1986))描述了制备亚氨基二乙腈(HN(CH2CN)2),然后在酸中水解亚氨基二乙腈,形成亚氨基二乙酸。
还利用同时引入两个羧甲基的方法制备亚氨基二乙酸化合物。例如Jasik等(Pol.Organika,1-8(1986))公开了用约二当量氯乙酸和氨反应制备亚氨基二乙酸及其盐。
另外,可以通过不对称的化学中间体制备亚氨基二乙酸化合物。例如,Sano等(日本专利No.46040611)公开了通过水解N-氰甲基甘氨酸来制备亚氨基二乙酸及其二钠盐。Sano等报道了通过使甘氨酸和乙醇腈反应来制备N-氰甲基甘氨酸。Nakao等(日本专利No.55007252)同样公开了通过水解N-氰甲基甘氨酸制备亚氨基二乙酸及其二钠盐,并且Nakao等报道了通过使甘氨酸与甲醛及碱金属氰化物反应来制备N-氰甲基甘氨酸。例如可以通过单乙醇胺脱氢来制备由其容易获得甘氨酸的甘氨酸钠。例如参见Franczyk等的美国专利No.5,739,390。
非常希望有一种由单乙醇胺原料直接制备亚氨基二乙酸或其盐的方法。因为在主要的工业生产过程中,当氨和环氧乙烷反应时,单、二和三乙醇胺均会获得,而由于工业上使用大量二乙醇胺来制备亚氨基二乙酸二钠及其它原料,致使现在更容易得到单乙醇胺。相对于氨的双氰甲基化作用制备亚氨基二乙酸二钠,在包括单氰甲基化作用的方法中使用单乙醇胺制备亚氨基二乙酸二钠,将会明显减少高毒性氰化氢的用量。现有工业路线的可行的替代方案的获得能够为现有工业设施的利用,进一步提供灵活性。
申请人没有发现任何报道的直接利用单乙醇胺制备亚氨基二乙酸或其盐的方法。Athey等在PCT申请公开WO 9721669和Ulrich等在美国专利No.1,972,465中公开了单乙醇胺的氰甲基化作用。在化学上,N-氰甲基取代的胺通常是不稳定的,这使得对于新型反应或者存在反应取代基时,它们的反应活性难以预测。Athey等和Kern(美国专利No.2,169,736)报道可以通过N-氰甲基乙醇胺的碱性水解来制备N-(2-羟乙基)甘氨酸,但没有报道收率,也没有提到任何稳定性的问题。然而申请人也没有发现以前报道的任何方法涉及同时或相继转化N-氰甲基化的单乙醇胺中的氰甲基基团和羟乙基基团来形成亚氨基二乙酸化合物。
发明概述本发明大体上提供了一种由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物(尤其是亚氨基二乙酸及其盐)的明确定义的低成本的方法。
因此简要地说,本发明涉及由具有以下通式的单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法 其中R1为氢、烃基或取代的烃基。
在一种实施方案中,该方法包括使单乙醇胺原料与氰化物源和甲醛源接触,形成2-(N-氰甲基氨基)乙醇中间体。然后使2-(N-氰甲基氨基)乙醇中间体和氢氧化物源和含金属的催化剂接触,形成亚氨基二乙酸化合物。
在另一种实施方案中,该方法包括三步,其中使单乙醇胺原料与氰化物源和甲醛源接触,形成2-(N-氰甲基氨基)乙醇中间体,使2-(N-氰甲基氨基)乙醇中间体与氢氧化物源接触,形成N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体,然后N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体与含金属的催化剂接触,形成亚氨基二乙酸化合物。
在另外一种实施方案中,该方法包括使单乙醇胺原料与含金属的催化剂接触,形成甘氨酸中间体。然后使甘氨酸中间体与氰化物源和甲醛源接触,形成N-氰甲基甘氨酸中间体,然后使该中间体与氢氧化物源接触,形成亚氨基二乙酸化合物。
本发明进一步涉及由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法。该方法包括连续或间歇地将单乙醇胺原料引入氰甲基化反应区中,其中单乙醇胺原料与氰化物源和甲醛源接触,形成包括N-氰甲基化的单乙醇胺中间体的氰甲基化产物。然后,将氰甲基化产物中的至少部分N-氰甲基化的单乙醇胺中间体连续或间歇地引入水解/脱氢反应区中,其中N-氰甲基化的单乙醇胺中间体与氢氧化物源和含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸化合物的水解脱氢产物。
本发明进一步涉及由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法。该方法包括连续或间歇地将单乙醇胺原料引入氰甲基化反应区中,其中在氰甲基化反应区内单乙醇胺原料与甲醛源和氰化物源接触,形成包括N-氰甲基化的单乙醇胺中间体的氰甲基化产物。然后,将氰甲基化产物中的至少部分N-氰甲基化的单乙醇胺中间体连续或间歇地引入水解反应区,其中N-氰甲基化的单乙醇胺中间体和氢氧化物源接触,形成包括N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体的水解产物。然后,将水解产物中的至少部分N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体连续或间歇地引入脱氢反应区中,其中N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体与含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸化合物的脱氢产物。
本发明进一步还涉及由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法。该方法包括连续或间歇地将单乙醇胺原料引入脱氢反应区中,其中单乙醇胺原料与含金属的催化剂接触,形成包括甘氨酸中间体的脱氢产物。然后,将脱氢产物中的至少部分甘氨酸中间体连续或间歇地引入氰甲基化反应区中,并与氰化物源和甲醛源接触,形成包括N-氰甲基化的甘氨酸中间体的氰甲基化产物。将所述氰甲基化产物中的至少部分N-氰甲基化的甘氨酸中间体连续或间歇地引入水解反应区,并与氢氧化物源接触,形成包括亚氨基二乙酸化合物的水解产物。
本发明进一步还涉及由2-氨基乙醇制备亚氨基二乙酸二钠的方法。该方法包括连续或间歇地将2-氨基乙醇引入氰甲基化反应区中,其中2-氨基乙醇与氰化物源和甲醛源接触,形成包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇的氰甲基化产物。然后,将氰甲基化产物中的至少部分2-(N-氰甲基氨基)乙醇连续或间歇地引入水解/脱氢反应区,其中2-(N-氰甲基氨基)乙醇与氢氧化物源和含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸二钠的水解/脱氢产物。
本发明进一步还涉及由2-氨基乙醇制备亚氨基二乙酸二钠的方法。该方法包括连续或间歇地将2-氨基乙醇引入用于氰化物源和甲醛源的氰甲基化反应区中,形成包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇的氰甲基化产物。然后,将氰甲基化产物中的至少部分2-(N-氰甲基氨基)乙醇连续或间歇地引入水解反应区中,其中2-(N-氰甲基氨基)乙醇与氢氧化物源接触,形成包括N-(2-羟乙基)甘氨酸钠的水解产物。然后,将水解产物中的至少部分N-(2-羟乙基)甘氨酸钠连续或间歇地引入脱氢反应区中,并与含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸二钠的脱氢产物。
本发明进一步还涉及由2-氨基乙醇制备亚氨基二乙酸二钠的方法。该方法包括连续或间歇地将2-氨基乙醇引入脱氢反应区中,其中2-氨基乙醇与含金属的催化剂接触,形成包括甘氨酸钠的脱氢产物。然后,将脱氢产物中的至少部分甘氨酸钠连续或间歇地引入氰甲基化反应区中,并与氰化物源和甲醛源接触,形成包括N-氰甲基甘氨酸钠的氰甲基化产物。将氰甲基化产物中的至少部分N-氰甲基甘氨酸钠连续或间歇地引入水解反应区中,并与氢氧化物源接触,形成包括亚氨基二乙酸二钠的水解产物。
本发明的其它目的及特征部分是显而易见的,部分会在下文指出。
优选实施方案的描述本发明的方法大体涉及将单氨基乙醇原料转化为亚氨基二乙酸化合物。单乙醇胺原料通常具有以下通式 其中R1为氢、烃基或取代的烃基。
“烃基”可以是只由碳和氢组成的任何基团。烃基可以是支链或非支链的,可以是饱和或不饱和的,并且可以包括一个或多个环。适合的烃基包括烷基、链烯基、炔基和芳基基团。它们还包括被其它脂族或者环状烃基取代的烷基、链烯基、炔基和芳基基团,例如烷芳基、烯基芳基和炔基芳基。因此烃基包括如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丁炔基、戊炔基、己炔基、苯基、萘基、蒽基(anthracenyl)、苯甲基及它们的异构体。
“取代的烃基”可以是其中至少一个氢原子被除氢以外的原子或含有至少一个除氢以外的原子的基团取代的任何烃基(在本发明方法的反应条件下被取代的原子或基团优选是稳定的)。例如氢原子可以被卤素原子取代,如氯或氟原子。氢原子另外可以被氧原子或含氧原子的基团取代,形成如羟基、醚、酯、酸酐、醛、酮、或羧酸。氢原子也可以被含氮原子的基团取代,形成如酰胺或硝基。或者氢原子可以被含硫原子的基团取代,形成如-SO3H。
在一种特别优选的实施方案中,R1为氢。在另一种特别优选的实施方案中,R1为烃基或取代的烃基,并且包含约1至约30(甚至更优选为约1至约20)个碳原子,更优选的烃基通常为甲基、乙基、异丙基、苯甲基和戊基。
在本发明的一种实施方案中,在一种方法中将单乙醇胺原料转化成亚氨基二乙酸化合物,该方法包括氰甲基化,然后是水解和脱氢。本方法特别优选的实施方案见反应流程1
如反应流程1所示,通过使单乙醇胺原料(I)与(a)乙醇腈(HOCH2CN)或(b)甲醛(CH2O)及氰化氢(HCN)接触,使单乙醇胺原料(I)氰甲基化,形成N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)。然后用下述方法形成亚氨基二乙酸产物(IV)(a)使氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)与氢氧化物源(最优选为NaOH)接触,使氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)水解,形成N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体(III)(即方法1A),然后使N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体(III)与氢氧化物源(最优选为NaOH)及含金属的催化剂(最优选为含铜的催化剂)接触,使N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体(III)脱氢(即方法1B);或(b)使氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)与氢氧化物源(最优选为NaOH)及含金属的催化剂(最优选为含铜的催化剂)接触,同时使氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)水解和脱氢(即方法2)。
在本发明的另一种方法中,在一种方法中将单乙醇胺原料转化为亚氨基二乙酸化合物,该方法包括脱氢,然后是氰甲基化和水解。这一方法特别优选的实施方案见反应流程2。
如反应流程2所示,通过使单乙醇胺原料(I)与氢氧化物源(最优选为NaOH)及含金属的催化剂(最优选为含铜的催化剂)接触,使单乙醇胺原料(I)脱氢,形成甘氨酸中间体(V)(即方法1B)。然后通过使甘氨酸中间体(V)与(a)乙醇腈或(b)CH2O和HCN接触,使甘氨酸中间体(V)氰甲基化,形成N-氰甲基化的甘氨酸中间体(VI)。最后,通过使N-氰甲基化的甘氨酸中间体(VI)与氢氧化物源(最优选为NaOH)接触,使N-氰甲基化的甘氨酸中间体(VI)水解,形成亚氨基二乙酸产物(IV)(即方法1A)。A、氰甲基化反应本发明的氰甲基化反应步骤包括使单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V)与甲醛源及氰化物源接触,分别得到N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)或N-氰甲基化的甘氨酸中间体(VI)。通常该反应在水溶液中进行。
通常单乙醇胺原料具有以下结构(I) 其中R1为氢、烃基或取代的烃基。另外,甘氨酸中间体(V)具有以下结构(V) 其中R1为氢、烃基或取代的烃基;M+为氢离子、碱金属离子、碱土金属离子、三烷基铵离子、或四烷基铵离子。
在本发明的方法中使用的甲醛源可以在水溶液中以分子形式、部分或完全聚合的形式存在,或与氰化物组合的乙醇腈的形式。优选的甲醛形式为福尔马林和含水的乙醇腈。
本发明方法使用的氰化物源包括无机氰化物(例如HCN和碱金属氰化物)、或与甲醛组合的乙醇腈形式的氰化物。适合的碱金属氰化物的例子为氰化钠、氰化钾、氰化钙和氰化镁。特别优选的氰化物源为HCN、含水的乙醇腈和氰化钠。
氰化物源和甲醛源的用量优选和单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V)的用量几乎相等。对于每摩尔单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V),优选引入约1.0摩尔当量,进一步优选为约1.0至约2.0摩尔当量(甚至更优选为约1.0至约1.2,最优选为约1.0至约1.1)摩尔当量的氰化物。对于每摩尔单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V),优选引入约1.0摩尔当量,进一步优选为约1.0至约1.1摩尔当量,甚至更优选为约1.0至约1.05摩尔当量的甲醛。
为了使该方法的副反应最少,在使甲醛源和氰化物源与单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V)接触的过程中,保持未反应的甲醛量实际低于氰化物源及未反应的单乙醇胺原料(I)或未反应的甘氨酸中间体(V)的量。因此通常优选将甲醛源和氰化物源同时加入到单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V)中,或者在加入氢化物源之后加入甲醛源。在一种实施方案中,将甲醛源和氰化物源与单乙醇胺原料(I)或甘氨酸中间体(V)同时引入到反应容器中。
氰甲基化的反应温度优选为约0至约60℃,进一步优选为约5至约30℃,进而优选为约5至约25℃。优选的反应时间随反应温度而变化。
可以在控制或不控制pH的条例下进行氰甲基化反应。优选避免以产生大量盐残余物和/或对反应器体系造成腐蚀的方式控制pH。通常反应可以在不控制pH下进行。在这种情况下,氰甲基化反应的pH值通常在约9至约12变化,如果需要的话,可以在反应之前和/或反应进行时,通过加入强无机酸(优选为HCl或H2SO4)或CO2来控制pH值。当控制pH值时,通常优选在pH值为约9至约10的条件下进行。随着氰甲基化反应的进行,如果pH值降低到优选的操作范围以下,可以加入强的碱金属氢氧化物。优选的碱金属氢氧化物包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷和氢氧化铯,特别优选的是氢氧化钠和氢氧化钾。
氰甲基化反应可以按间歇方式或连续方式进行。当反应以连续方式进行时,在反应区内的停留时间可以根据特定的反应物和使用的条件,在较宽范围内变化。通常优选的停留时间为约15分钟至约10小时,进一步优选约30分钟至约6小时。当反应以间歇方式进行时,优选的反应时间通常为约1至约10小时,进一步优选为约2至约6小时。B、水解反应-方法1A本发明的水解步骤包括使N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)或N-氰甲基化的甘氨酸中间体(VI)和氢氧化物源(具体为水)接触,分别形成N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体(III)或亚氨基二乙酸产物(IV)。
优选的氢氧化物源包括强碱。适合的碱包括如碱金属氢氧化物、每个烷基具有至多5个碳原子的四烷基铵氢氧化物(例如四甲基铵氢氧化物、二甲基二丙基铵氢氧化物、三丁基乙基铵氢氧化物等)、或其它强的有机碱(例如胍和氨基胍)。特别优选的是碱金属氢氧化物,包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铷和氢氧化铯。由于其易于得到并且容易处理,通常更优选的是氢氧化钠和氢氧化钾,最优选的是氢氧化钠。相对于N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)或氰甲基化的甘氨酸中间体(VI)的氰基,优选的氢氧化物碱的用量通常为约1至约4摩尔当量碱。使用至少约1摩尔当量是优选的。氢氧化物源通常以薄片、粉末、小球或水溶液的形式引入到反应区中。
优选的水解反应温度通常为约0至约100℃,进一步优选为约20至约60℃。优选的反应时间随反应温度而变化。
在上述温度下,水解可以在宽的压力范围下进行。通常选择的最小压力要大于反应在液相进行的最低压力。水解反应通常在约5至约420psia(即约35至约2940kPa)下进行,进一步优选为约28至约350psia(即约196至约2550kPa),以及更优选为约70至约280psia(即约490至约1960kPa)。
水解反应可以按间歇方式或连续方式进行。当水解以连续方式进行时,停留时间可以根据特定的反应物和使用的条件,在较宽范围内变化。通常停留时间为约15分钟至约20小时,进一步优选为约4至约12小时。当水解以间歇方式进行时,反应时间通常为约1至约10小时,进一步优选为约2至约6小时。C、脱氢反应-方法1B1、反应条件本发明的脱氢步骤包括使N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体(III)或单乙醇胺原料(I)与含金属的催化剂接触,分别形成亚氨基二乙酸产物(IV)或甘氨酸中间体(V)。
通常该反应在存在氢氧化物源时进行。氢氧化物源通常为强碱,其pKa值至少为约11,进一步优选为至少约12,甚至更优选为至少约13。适合的碱包括如碱金属氢氧化物(例如LiOH、NaOH、KOH、RbOH或CsOH)、碱土金属氢氧化物(例如Mg(OH)2或Ca(OH)2)、NaH和四甲基铵氢氧化物。在这些碱中,碱金属氢氧化物(特别是NaOH和KOH)通常是优选的,因为它们在反应条件下能溶于水,而且易于商购得到和容易处理。
优选地,对于每摩尔醇反应物,至少引入约1.0摩尔当量的碱(进一步优选为约1.0至约3.0摩尔当量,甚至更优选为约1.05至约2.0摩尔当量)。氢氧化物可以为薄片、粉末、小球或水溶液的形式。
反应通常在可溶解碱的溶剂中进行。优选地,在反应区内存在足够量的溶剂以溶解基本上全部(进一步优选为全部)的碱。另外优选存在足够量的溶剂,以保持醇反应物和羧酸盐产物为溶解形式。通常由于水的成本低、可广泛得到以及容易处理而为优选的溶剂。
优选的催化剂装载量(即优选的被引入反应区的催化剂量)取决于被引入反应区的醇反应物的量。通常催化剂装载量至少为醇反应物重量的约1%(即[催化剂的质量÷醇反应物的质量]×100%)。进一步优选的催化剂装载量为醇反应物重量的约1至约70%(更优选为约1至约40%,进而优选为约10至约40%)。
优选的催化剂装载量还取决于反应物质的总量。通常催化剂装载量为反应物质总重量的至少约0.1%(即[催化剂的质量÷反应物质的总量]×100%)。进一步优选的催化剂装载量为反应物质总重量的约0.1至约10%(甚至更优选为约3.5至约10%,进而更优选为约3.5至约5%)。浓度大于约10wt.%则难以过滤。另一方面,浓度小于约0.1wt.%则会导致难以接受的低反应速率。
该反应通常在至少约70℃的温度下进行,优选为约120至约220℃,进一步优选为约140至约200℃,甚至更优选约145至约165℃。虽然也可以使用这个范围之外的反应温度,但结果通常欠佳。
反应优选在压力下进行。更具体地,反应通常在反应温度下足以防止混合物沸腾的压力下进行。在约120至约220℃的反应温度下,压力优选为至少约28psia(即至少约196kPa),进一步优选为约28至约420psia(即约196至约2940kPa),以及进而更优选为约70至约280psia(即约490至约1960kPa)。虽然可以使用更大的压力,但由于它们会降低反应速率,通常是不太希望的。
脱氢可以在没有吹扫气体的情况下进行。另外脱氢可以在氧气氛存在下进行,将放出的H2转化成水,正如Ochoa Gomez等在美国专利No.5,225,592中所述。在另一种实施方案中,脱氢反应在非氧化气氛(优选为含有稀有气体(如氩)、氢和/或氮的气氛,当反应为工业水平时,进一步优选为氮)下进行,以避免催化剂表面氧化(该气氛还将含有脱氢过程中产生的氢)。
脱氢反应可以在各式各样的间歇、半间歇和连续反应器体系中进行。适合的传统反应器结构包括如搅拌釜反应器、固定床反应器、滴流床反应器、流化床反应器、鼓泡流反应器、活塞流反应器以及平行流反应器。通常更优选的反应器结构为搅拌釜反应器。
当脱氢在连续反应器体系中进行时,在反应区内的停留时间可以根据特定的催化剂和使用的条件,在较宽范围内变化。同样,当脱氢在间歇反应器中进行时,反应时间通常也根据这些因素在较宽范围内变化。通常脱氢以一级反应进行,具体朝着反应终点进行。因此在连续反应区内优选的停留时间(或在间歇反应区内优选的反应时间)还将取决于所希望的转化程度。通常,当脱氢在连续反应区内进行时,优选的停留时间为约15分钟至约20小时,进一步优选为约4至约12小时。当脱氢在间歇反应区内进行时,优选的反应时间通常为约1至约10小时,进一步优选为约2至约6小时。2、脱氢催化剂适合的脱氢反应催化剂包括本领域已知的使乙醇胺脱氢变为相应的氨基酸盐的催化剂。这类催化剂包括如镉、铜、镍、银、铅和锌的金属形成以及这些金属的各种化合物。例如Chitwood(美国专利No.2,384,817)报道了氧化镉、乙酸镉、海绵状镉金属、氧化铜、粉末化铜金属、氧化镍、镍海绵体、氧化银、粉末化银金属、乙酸铅、二氧化铅以及氧化锌金属催化剂适用于催化伯醇的脱氢。另有报道铜海绵体为一种有效的催化剂。例如参见Goto等的美国专利No.4,782,183、PCT公开No.WO2906069及Franczyk等的美国专利No.5,739,390、No.5,367,112和No.5,292,936。
在特别优选的实施方案中,催化剂包括与定位(anchor)金属一起沉积在相对耐氢氧化物腐蚀的载体上的金属(如铜、钴、镍、镉或它们的混合物)。在Ebner等的美国专利No.5,627,125中可以发现有关这类催化剂的详细讨论。在这些催化剂中,更优选的是那些包括与铂、钯、钌、金或它们的混合物一起定位在氧化钛、氧化锆或碳(特别是活性碳)载体上的具有催化活性的铜的催化剂。为了方便起见,在本文中这类催化剂有时被称为“定位金属催化剂”。
在另一种特别优选的实施方案中,催化剂包括铜和至少一种其它金属,该其它金属至少部分强化了铜的特性,以制备更耐用的催化剂。这类催化剂是优选的,这是因为铜的柔软性至少是多种传统的含铜催化剂(特别是铜海绵体催化剂,例如Goto等在美国专利No.4,782,183中所描述的那些催化剂)随时间失活的原因之一。更具体地说,使用这类催化剂时,它们的表面会减少表面积,并且催化剂颗粒本身会聚集(这种聚集反过来又会减少反应物和催化剂活性位的接触)。当在搅拌釜反应器(或其它进行机械搅拌的反应器)中使用传统的催化剂时,这种效果特别明显。表面积减少与催化剂颗粒聚集均降低了催化剂的表面积,从而降低了催化剂的活性。a.含有位于金属载体上的铜的催化剂在本发明的一种实施方案中,脱氢催化剂包括在内部载体结构表面上的含铜的活性相。优选地,该载体结构在脱氢反应条件下可以抗变形。该催化剂可以包括均相结构如单相合金或具有多个分散相的非均相结构。因此含铜的活性相可以存在于载体结构的表面上,例如为分散相如铜涂层或作为表层的外层,或作为均相结构的一部分。需要注意的重要一点是,在含铜活性相包括催化剂外层的情况下,内部的载体结构可以完全或者部分被含铜活性相覆盖。
通常包含铜活性相的铜浓度为至少约50%重量的铜,进一步优选为至少约75%重量的铜,甚至更优选为至少约90%重量的铜,最优选为至少约95%重量的铜。当含铜活性相以表层、外层或分散相或涂层存在时,对每克金属载体来说,载体表面优选包括约0.005至约0.5克铜(进一步优选为约0.03至约0.5克,甚至更优选为约0.08至约0.35克)。换句话说,对每克金属载体来说,催化剂优选含有沉积在金属载体表面上的铜浓度范围为约0.005至约0.5克(进一步优选为约0.03至约0.5克,甚至更优选为约0.08至约0.35克)铜。i、载体结构载体结构包括适于负载含铜活性相的任何材料,优选为抗张强度及屈服强度大于铜的任何非脆性材料。该载体结构通常包括金属载体。适合的金属载体可以包括宽的各种组成。但一般至少有约10%重量的金属载体是非铜金属。在一个特别优选的实施方案中,至少约50%(进一步优选为至少约65%、约80%、约85%或甚至至少约90%)重量的金属载体是非铜金属(这些非铜金属可以包括单一金属或多种金属)。在另一个特别优选的实施方案中,至少约50%(进一步优选为约60%至约80%)重量的金属载体是铜。
构成金属载体的金属或合金,优选其抗张强度、屈服强度比单独的铜大。对于催化剂组合物来说,特别优选的是屈服强度大于约70Mpa,进一步优选为大于100Mpa,甚至更优选为至少110Mpa。对于催化剂组合物来说,另外特别优选的是抗张强度大于221Mpa,进一步优选为大于275Mpa,甚至更优选为大于300Mpa。例如,据报道含有70%重量铜和30%重量锌的组合物具有124Mpa的屈服强度和331Mpa的抗张强度;据报道含有90%重量铜和10%重量镍的组合物具有110Mpa的屈服强度和303Mpa的抗张强度;另据报道含有70%重量铜和30%重量镍的组合物具有138Mpa的屈服强度和372Mpa的抗张强度。参见A.S.Krisher和O.W.Siebert在Perry’s Chemical Engineers’Handbook第23-42到23-49页(第6版,R.H.Perry,D.Green,和J.O.Maloney eds,McGraw Hill,纽约,NY 1984)。
在许多情况下,载体内的非铜金属优选在脱氢反应的碱性(通常为螯合)环境下,是相对非反应性的。这样的金属包括如镍、金、钯和铂。在这些金属中,镍通常是更优选的,因为(1)镍通常比其它金属便宜,(2)相对于将铜沉积在含有大量其它所列的金属的载体上,将铜沉积在含镍的载体上通常比较容易。例如,利用简单的电化学置换沉积方法,就可以将铜沉积到含镍的载体上。但还有其它技术(例如,非电解镀层和有机金属的化学气相沉积)通常可用于将铜沉积在含有金、钯和/或铂的载体上。
应该承认的是,在碱性和/或螯合环境下具有一些反应活性的其它金属(例如锌、钴、铁和锡),通常也是适合的。这是事实,因为在金属载体表面的铜可以成为屏蔽,保护载体中的金属不与反应环境接触。另外,弱的耐碱性金属可能比强的耐碱性金属具有其它优势。例如,通常优选使用电化学置换沉积(在本领域中亦称为“浸镀”),将铜沉积到金属载体表面上。在这种情况下,金属载体优选包含其金属还原电位比铜的金属还原电位低的金属,即其金属还原电位比相对NHE(标准氢电极)的约+343mV低。具有这种还原电位的金属包括如镍、锌、锡、铁和钴。在靠近载体表面存在这些金属,使得通过表面与铜盐溶液接触即可实现铜金属在载体表面的简单沉积。通常这类铜盐溶液包括二价铜的铜盐(即铜(II)盐溶液)。更具体地说,在置换沉积过程中,当接触铜离子溶液时,这些靠近载体表面的金属会氧化(即以离子进入溶液)。当这种情况发生时,在溶液中载体表面附近的铜离子被还原成铜金属,而该铜金属反过来沉积到载体表面上。例如当含镍的载体和铜盐溶液接触时,发生的反应如下
正如上文所建议的,当使用置换沉积法将铜沉积到载体表面上来制备催化剂时,含镍的载体是特别优选的,因为镍的金属还原电位比铜的金属还原电位低,并且在脱氢反应的反应条件下镍相对稳定,而且镍比铜具有更大的机械强度及耐磨性能。
当金属载体含有多种金属时,优选载体中至少约80%重量(进一步优选为至少约85%重量,甚至更优选为至少约90%重量,进而更优选为基本上全部)的金属为合金形式。在特别优选的实施方案中,金属形成取代合金(又名“单相合金”),其中合金具有单一的连续相。虽然可以使用多相合金(即合金包括至少两个不连续的相),但由于相对于贫铜的表面部位,铜趋向于优先涂覆到富含铜的部位,所以很难将铜均匀分布于多相载体表面,因此通常优选单相合金。合金是单相还是多相将取决于合金的组分及其浓度。例如,主要由镍和铜组成的金属载体通常在任意镍浓度时均为单相的。但当载体主要由铜和锌组成时,多种锌浓度(通常为大于约35%重量的浓度)均导致合金为双相。
应该承认的是,除金属原子外,载体还可能含有非金属原子(例如硼、碳、硅、氮、磷等)。含这类非金属的合金在本领域中通常描述为“填隙式合金”。含有这种合金的载体可能具有多种优点,例如增强的机械强度。但含有填隙式合金的催化剂通常包含至少约70%的金属。
在特别优选的实施方案中,金属载体为金属海绵体。如这里所使用的术语“金属海绵体”指的是细碎的和多孔形式的金属,其表面积为至少约20m2/g,更常见的是至少约35m2/g。可以使用本领域公知的方法例如B.E.T(Brunauer/Emmett/Teller)法来测量该表面积。已经发现根据本发明,如果将铜沉积在金属海绵体载体的表面上,则所形成的材料具有海绵体载体的机械强度和高的表面积,同时具有所希望的铜的催化活性。
可以按商标“Raney”由W.R.Grace & Co.得到金属海绵体,不管其来源如何,金属海绵体在本领域中通常被描述的“Raney金属”。申请人使用术语“金属海绵体”而非“Raney金属”是为了保证所附加的权利要求不局限于使用W.R.Grace & Co.的金属海绵体。
通常金属海绵体优选的平均粒度为至少约0.1μm,优选为约0.5至约100μm,进一步优选为约15至约100μm,甚至更优选为约15至约75μm,进而更优选为约20至约65μm。
可以通过本领域技术人员通常公知的技术来制备海绵体载体。通常参见E.Lieber和F.L.Morritz的Adv.Catal.,5,417(1953)(涉及海绵体金属的一般综述)。通常制备金属海绵体的技术包括形成含有约50%重量可浸出金属(通常为铝)和约50%重量所需金属的合金;将合金研磨到所需的粒度;用碱金属氢氧化物(优选为氢氧化钠)的水溶液处理合金颗粒,从合金中浸出至少部分可浸出的金属。通常优选在低于约50℃(进一步优选不超过约40℃,甚至更优选为约20至约40℃)的温度下进行浸出操作。当可浸出金属从颗粒中浸出后,留下了空隙(例如孔),这将大大增加颗粒的表面积。
应该承认的是,上述技术并不是制备海绵体金属的唯一方法。例如铁海绵体体,可以通过在不发生熔化的低温下还原氧化铁形成,通常将氧化铁和焦炭混合,并应用有限升高的温度来实现。参见Hawley的《缩合化学词典》(Condensed Chemical Dictionary)第13版,第621页(Richard J.Lewis,Sr.Van Nostrand Reinhold编,纽约,NY 1997)。
其中描述了镍海绵体的制备的文献包括如Augustine,Robert L的有机合成中的催化加氢技术及应用(Marcel Dekker,Tnc.,1965),在147-149页的附录。另外参见,Hawley的《缩合化学词典》(condensedChemical Dictionany),第13版,第955页(Richard J.Lewis,Sr.,Van Nostrand Reinhold编,纽约,NY 1997)(其中描述了通常认可的制造镍海绵体的技术,其中利用25%重量的苛性钠溶液,从含有50%重量镍和50%重量铝的合金中浸出铝)。
其中描述了镍/铜海绵体的制备的文献包括如D.J.Young,M.S.Wainwright和R.B.Anderson的J.Catal.,64,116(1980)。这类参考文献还包括如,M.S.Wainwright和R.B.Anderson的J.Catal.,64,124(1980)。
其中描述了铜/锌海绵体的制备的文献包括如A.J.Bridgewater,M.S.Wainwright,D.J.Young和J.P.Orchard的Appl.Catal.,7,369(1983)。这类参考文献还包括如M.S.Wainwright的“Raney铜和Raney铜-锌催化剂”Chem.Ind.(Dekker),68,213-30(1996)。
其中描述了镍/铁海绵体的制备的文献包括如H.J.Becker和W.Schmidt的“Raney镍-铁催化剂”Get.OffenDE 271337419780928(1978)。
其中描述了镍/钴海绵体的制备的文献包括如J.P.Orchard,A.D.Tomsett,M.S.Wainwright,和D.J.Young的“Raney镍-钴催化剂的制备和性质”J.Catal.,第84卷,第189-99页(1983)。
许多金属海绵体也可以由多处商购得到,例如W.R.Grace &Co.(Chattanooga,TN);Gorwara Chemical Industries(Udaipur,India);Activated Metals & Chemicals,Inc.(Sevierville,TN);Degussa-Huls Corp.(Ridgefield Park,NJ);EngelhardCorp.(Iselin,NJ),以及Aldrich Chemical CO.(Milwaukee,WI)。
例如,适合的可商购得到的镍海绵体的例子包括Raney_2800(制造商表征为含有至少89wt.%的镍、不高于9.5wt.%的铝、不高于0.8wt.%的铁、平均粒度在20-60μm范围内、比重约为7以及以水中56%固体的催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/gal);Raney_4200(制造商表征为含有至少93wt.%的镍、不高于6.5wt.%的铝、不高于0.8wt.%的铁、平均粒度在20-50μm范围内、比重约为7、以及以水中56%固体催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/gal);Raney_4310(制造商表征为含有至少90wt.%的镍、不高于8wt.%的铝、0.5-2.5wt.%的钼、不高于0.8wt.%的铁、平均粒度在20-50μm范围内、比重约为7、以及以水中56%固体催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/gal);Raney_3110(制造商表征为含有至少90wt.%的镍、0.5-1.5wt.%的钼、不高于8.0wt.%的铝、不高于0.8wt.%的铁、平均粒度在25-65μm范围内、比重约为7、以及以水中56%固体催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/gal);Raney_3201(制造商表征为含有至少92wt.%的镍、不高于6wt.%的铝、不高于0.8wt.%的Fe、0.5-1.5wt.%的钼、平均粒度在20-55μm范围内、比重约为7、以及以水中56%固体催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/gal);Raney_3300(在美国专利No.5,922,921中表征为含有90-99.1wt.%的镍、不高于8.0wt.%的铝、不高于0.8wt.%的铁、0.5-1.5wt.%的钼、不高于0.8wt.%的镍、平均粒度在25-65μm范围内、比重约为7、以及以水中56%固体催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/gal);均由W.R.Grace & Co.出售的Raney_2724(铬促进的)及Raney_2724(铬促进的);由Gorwara Chemical Industries出售的称为“Raney镍”的催化剂;由Activared Metals & Chemicals,Inc.出售的A-4000和A-5000;由Degussa-Huls Corp.出售的镍ABMC;以及由Aldrich Chemical Co.出售的分类编号为22,167-8的“Raney镍”。
可商购得到的适合的钴海绵体的例子包括Raney_2700(在美国专利No.5,922,921中表征为含93.0wt.%的钴、不高于6.0wt.%的铝、不高于0.7wt.%的铁、不高于0.8wt.%的镍、平均粒度在20-50μm范围内、比重约为7、以及以水中56%固体催化剂浆液重量为基准,堆密度为15-17lbs/lbs),由W.R Grace & Co.出售;据报道由Raney法制备并由Activated Metals & Chemicals,Inc.出售的钴海绵体催化剂;以及由Degussa-Huls Corp.出售的钴ABMC。b、包含铜的活性相的沉积利用本领域公知的将金属沉积到金属表面的多种技术,均可以将含铜的活性相沉积在金属载体表面上。这些技术包括如液相方法,例如电化学置换沉积和非电解镀层,以及气相方法如物理沉积和化学沉积。以下讨论将集中在二种特别优选的技术上,即电化学置换沉积和非电解镀层。这种优选是因为其它技术通常更复杂和/或花费更多。
需要注意的重要一点是铜和所涉及的大多数载体金属至少部分混溶,并且和镍完全混溶。因此已经发现铜的沉积过程可能导致含铜的催化剂,或更具体的含铜活性相在表面上作为分散相的一部分如外层或涂层、在表面上作为表层的一部分、或者铜可以从载体表面转移到载体内部。在不受特定理论束缚的情况下,已经确信的是在沉积过程的反应条件下,催化剂表面可以移动、烧结或更改结构,导致含铜活性相这些形式变化。尽管如此,已经发现铜的沉积过程导致了催化剂含铜量的总体增加,并且沉积的铜主要存在于催化剂的表面或接近催化剂的表面,该催化剂表面比沉积前有更多的铜。i、铜的电化学置换沉积可以通过电化学置换沉积将铜沉积到载体结构的表面上,其中与载体接触的铜盐溶液中的铜离子被还原成铜金属,而接近载体表面的非铜金属被氧化。铜金属本身在载体表面上形成涂层,而非铜离子进入溶液。关于电化学置换沉积的一般性讨论可以在例如G.A.Krulik和N.V.Mandich的《金属涂层(概述)》(Metallie Coatings(Survey)),Kirk-Othmer的化学工艺百科全书(Encydopedia of ChemicalTechnologv)第4版(T.I.Kroschwitz和M.Howe-Grant编,Wiley,纽约,NY 1995)第16卷,第258-91页。
在非穷举的情况下,适合的用于置换沉积的铜盐包括如铜的硝酸盐、硫酸盐、氯化物和乙酸盐。包含二价铜(即铜(II))的盐通常是最优选的。虽然可以使用含有一价和三价铜的盐,但因为它们趋向于不稳定、不易商购得到和/或不溶于碱性混合物中,通常不是优选的。
在置换沉积之前及置换沉积过程中,优选保护金属载体不接触空气,例如将其浸于水中,将其保存在非氧化气氛中(稀有气体或N2,优选为N2),和/或利用非氧化气体喷射(sparge)包含载体的悬浮液。在特别优选的实施方案中,在置换沉积之前,金属载体表面被还原。可以用下述方法还原表面,例如使载体与硼氢化钠(NaBH4)溶液、甲醛或其它还原剂接触;或在升温下使载体与氢气或其它还原性气体接触。实施例5给出了这种技术。
为了开始置换沉积,可以将铜盐以干粉形式加入到含金属载体的溶液中,但更优选的是以水溶液的形式加入。当加入铜盐时,优选以保持载体颗粒悬浮的速度轻微搅拌含金属载体的溶液。虽然可以一次加入全部铜盐,但优选慢慢地加入盐,从而使盐的浓度不会超过盐开始沉淀的浓度。通常,在至少约30分钟的时间内加入盐,但不超过约2小时(在存在如乙二胺四乙酸的强螯合剂时,如此缓慢地加入盐通常是不必要的,因为螯合剂保持铜盐处于溶解状态)。加入盐之后,优选将所形成的混合物搅拌至少约15分钟。然后中断搅拌,以便催化剂下沉,使用倾析或其它方式除去上层清液。然后可以将催化剂再次悬浮于所需要的溶剂中,以引入脱氢反应区内。
在置换沉积期间,优选调节含金属载体的溶液的pH值,以便置换出的金属仍然保持溶解状态,不会重新沉积到载体上。金属离子通常在酸性条件比在碱性条件下更易溶(除了碱金属离子,它们在酸性和碱性条件下通常都是可溶的)。因此优选溶液的pH值要足够低,以保证置换出的金属留在溶液中,不会以氧化物或氢氧化物的形式重新沉积到催化剂上。
如果在置换沉积期间,铜是以可能不均匀涂覆载体的速度被沉积的,则通常可以在铜盐溶液中加入保护性螯合剂来控制(即减慢)铜沉积的速度,从而可以获得更均匀的涂覆来获得更均匀的涂层。螯合剂同时有利于阻止置换出的金属再次沉积到金属载体上。适合的螯合剂包括如羟基羧酸(如乳酸、苹果酸、柠檬酸和酒石酸)以及它们的盐(如酒石酸钾钠,在本领域中亦称为“Rochelle盐”),其中酒石酸及其盐是优选的。例如为了将铜沉积到含镍的金属载体上,特别优选包含胺的螯合剂(如亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸,特别是乙二胺四乙酸(又名“EDTA”)的盐)。通常优选包括至少一摩尔当量(以铜离子的摩尔数为基准)的螯合剂。甚至更优选在混合物中包含约1.2至约3.0(进而更优选约1.2至约1.8)摩尔当量的螯合剂。虽然可以使用大于3.0摩尔当量的浓度,但这种附加浓度通常不会带来更大的好处。大于3.0摩尔当量的浓度还趋向于使螯合剂沉淀,从而会给下游的产物提纯造成更大的负担。
实施例13-16和21描述了将铜电化学置换沉积到金属海绵体载体上。这些实施例还描述了在这种沉积过程中使用螯合剂。
在特别优选的将铜沉积到金属载体上的方法中,先在碱性条件下进行电化学置换沉积,然后在酸性条件下进行电化学置换沉积。优选地,在镀层时金属载体没有表面氧化。但在金属载体已经具有氧化表面的情况下(即载体曝露在空气中(甚至在水下)6个月或更长时间),特别优选使用还原剂预处理载体。例如,将载体在硼氢化钠溶液中搅拌,该溶液的pH值优选至少约为10,并且每25克金属载体至少约1克硼氢化钠。通常,在室温下使载体与还原剂接触约5分钟至约2小时即足够了。
为了开始电化学置换沉积,使催化剂载体在水或醇溶液中形成浆液,优选在水中,并将pH调到7。将上述铜盐加入到金属载体的浆液中,优选为包括铜盐和螯合剂,具体为胺螯合剂例如EDTA的溶液。相对于金属载体,铜盐溶液优选含有约10%至约30%重量的铜。然后将碱金属氢氧化物(例如NaOH)或其它适合的碱的溶液慢慢加入到浆液中,优选在连续搅拌和氮喷射的条件下进行。相对于铜盐,碱金属氢氧化物溶液优选含有至少一当量的碱金属氢氧化物,并且相对于铜盐,进一步优选为三当量的碱金属氢氧化物。虽然这一步包括了置换沉积反应,但来自载体的大部分氧化金属仍然与载体紧密相连,在后续的酸性步骤中被除去。而且第一个碱性置换沉积反应导致氧化亚铜以及金属铜沉积在载体表面上。
碱性置换沉积之后,通过倾析或其它方式除去上层清液,并在酸性条件下,进一步将铜沉积到催化剂载体表面上。倾析后,将金属载体再次在醇或水溶液中形成浆液。将酸的缓冲溶液,优选为葡糖酸/葡糖酸盐缓冲溶液,加入到金属载体浆液中,将pH降至约4以下。缓冲溶液的温度优选在约40和约90℃之间。酸的缓冲溶液可以包括任何能够控制溶液中剩余的金属、同时随后降低pH值的适合的螯合剂。例如,对于将铜沉积到包括镍的金属载体表面上,优选葡糖酸,因为对于存在于溶液中的剩余铝离子,葡糖酸为好的螯合剂。然后在约5至约40分钟时间内,在连续搅拌及氮喷射的条件下,如上文所述将铜盐加入到金属载体的浆液中,优选以铜盐溶液的形式加入。然后中断搅拌,从而使催化剂下沉,使用倾析或其它方式除去上层清液。然后可以将催化剂再次悬浮于所需要的溶剂中,以将其引入脱氢反应区。ii、铜的非电解镀层另外可以利用非电解镀层将铜沉积到载体表面上。象置换沉积一样,非电解镀层包括在与载体接触的溶液中,将铜离子还原成铜金属。然而,不同于置换沉积的是,基本上所有的铜离子均是利用外部还原剂而非载体本身还原的。当还原剂将溶液中的铜离子还原成铜金属时,铜金属在载体表面形成涂层。通常优选的是在非电解镀层期间,电化学置换镀层受到抑制。这一点优选通过存在螯合剂来实现,如上文讨论的胺螯合剂(特别是EDTA的盐)。优选在接触金属载体之前,将螯合剂加入到铜离子溶液中,以避免在没有还原剂时,发生电化学置换沉积。
用于非电解镀层的适合的铜离子源,包括铜盐例如铜的硝酸盐、硫酸盐、氯化物、乙酸盐、草酸盐和甲酸盐。包含二价铜(即Cu(II))的盐通常是最优选的。虽然可以使用含有一价和三价铜的盐,但通常是不优选的,因为它们趋向于不稳定、不易商购得到、和/或不溶于碱性混合物中。其它来源可以包括铜复合物例如癸酸铜、萘铜(naphthanates)和乙酰丙酮铜盐。
铜离子溶液可以是水溶液或非水溶液。适合的非水溶剂通常包括醇、液态芳烃例如苯和甲苯、矿物油精和THF。
可以使用多种适合的还原剂。这些还原剂包括如次磷酸钠(NaH2PO2)、甲醛(CH2O)及它的醛、甲酸(HCOOH)、甲酸盐、硼氢化物的盐(例如硼氢化钠(NaBH4))、取代的硼氢化物的盐(例如三乙酸基硼氢化钠(Na(CH3CO2)3BH))、醇钠和肼(H2NNH2)。在水溶液的非电解镀层方法中,硼氢化钠为特别优选的还原剂,这是因为它容易得到,不需要加热就可以溶解,并且在室温下具有足够的活性,能够在约1小时内完成镀层。当在非水的铜离子溶液中镀层时,优选的还原剂为气态氢,因为氢在有机溶剂中有好的溶解度。
在水溶液的非电解镀层方法中,通常在惰性气氛下(例如N2),将还原剂慢慢加入(优选在约5分钟到3小时的时间内,进一步优选为约15分钟至约1小时的时间内)到金属载体在水或醇中的浆液中。如果首先将还原剂加入到铜盐中,则优选加入到含有铜盐以及螯合剂(在铜盐溶液接触金属载体之前,螯合剂的存在阻止了铜离子的还原)的溶液中。
在镀层时,金属载体优选基本上没有表面氧化。因此当金属载体具有氧化表面时(如当载体曝露在空气中(甚至在水下)6个月或更长时间),特别优选用还原剂预处理载体。例如,可以在硼氢化钠溶液中搅拌载体,该溶液优选包括pH值至少约为10并且每25克金属载体至少约1克硼氢化钠的溶液。通常在室温下,使载体与还原剂接触约5分钟至约2小时,就足以除去表面氧化了。
实施例17-19和23描述了利用非电解镀层将铜沉积到金属载体的表面上。c、其它的含铜催化剂在本发明的另一个实施方案中,脱氢催化剂不包括沉积在金属载体表面上的含铜活性相(即没有不连续的铜沉积或涂覆在催化剂表面上)。相反,铜和提供所需性质的其它金属混合(优选为合金的形式),以形成催化剂活性相。在这种实施方案中,约10%至约85%(进一步优选为约50%至约85%,甚至更优选为约60%至约80%,进而更优选为约60%至约75%)重量的催化剂为铜。催化剂优选为金属海绵体的形式。在特别优选的实施方案中,催化剂包括高于约1%重量的镍、锡或其混合物。在另一个特别优选的实施方案中,催化剂包括少于约1%重量的金属氧化物。
应该承认的是,在与反应区内的其它成分接触时,如果催化剂的非铜金属相有很大的负作用,则这种方案不是优选的。例如,如果催化剂中所含的金属催化了不希望的副反应,从而导致单乙醇胺原料(I)或N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体(III)的转化率降低,则更优选含有铜涂层的催化剂。例如,如果在反应条件下,催化剂中的非铜金属易受攻击,以至于大大降低了没有含铜涂层的催化剂的寿命,则优选铜涂层。在碱性或螯合反应条件下,通常易受这类攻击的金属包括锌、锡、钴和铁。d、任选的改性剂金属脱氢催化剂任选可以含有一种或多种辅助金属(即改性剂金属),选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗。这些金属的存在会延长催化剂的寿命,即在催化剂活性降低到不能接受的水平以前,增加催化剂催化反应的次数。上述的元素中,特别优选的是钒、铬、钼和它们的混合物(尤其是铬和钼)。
改性剂金属的用量可以在宽的范围内变化。优选在催化剂中,改性剂金属的总浓度在每百万份重量的铜中占至少约10份。进一步优选地,在催化剂中改性剂金属的总浓度为约0.002%至约5%重量,进一步优选为约0.002%至约2.5%重量,甚至更优选为约0.005%至约2%重量,进而更优选为约0.5%至约1.5%重量。通常改性剂金属的总浓度不超过约5%重量。虽然可以使用更大的改性剂金属浓度,但超过这一浓度时,通常不会得到额外的好处,并且催化剂活性通常还会降低。
改性剂金属可以包含在金属载体中和/或在载体表面的催化剂活性相中。当希望在合金金属载体中包括改性剂金属时,优选在形成合金时,将改性剂金属引入合金中。当希望在载体表面的催化剂活性相中包括改性剂金属时,在某些情况下,改性剂金属可以和铜同时沉积。然而,当通过置换沉积或者非电解镀层(上文讨论到的)沉积铜时,优选在铜沉积之后将改性剂金属加入催化剂中,因为在置换沉积条件下,改性剂金属会溶解并会抑制非电解镀层。通常可以通过简单地使催化剂与含有改性剂金属的盐(例如硫酸盐、硝酸盐、氯化物等)的水溶液接触,而将改性剂金属加到催化剂表面上。D、同时进行脱氢-水解(方法2)N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)同时进行脱氢和水解(方法2),包括使N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II)、含金属的催化剂、水和常用的氢氧化物源接触。
相对于每摩尔N-氰甲基化的单乙醇胺中间体(II),优选将至少约2摩尔当量(进一步优选为约2至约4摩尔当量)的氢氧化物源引入到脱氢/水解反应区内。其余的反应条件(例如适合的氢氧化物源的类型、含金属的催化剂、催化剂装载量、温度、压力、反应类型等)均同上述脱氢反应(即方法1B)。E、制备亚氨基二乙酸化合物(IV)的连续过程本发明的方法(或该方法的任何反应步骤)可以在间歇反应器、连续反应器或半连续反应器中进行。在“间歇反应器”中,加入全部的反应物,然后使反应进行直到完成(或所希望的停止点),然后取出产物。在“连续反应器”中,反应物被连续引入,同时产物被连续取出。在“半连续反应器”中,开始时向反应器中加入部分反应物,并在反应进行时,将剩余的反应物连续加入。
本发明优选可以在包括多个串联的搅拌釜反应器的连续反应器体系中进行。

图1给出了这种连续过程的优选实施方案。图2给出了这种连续过程的另一优选实施方案。在图1和2中,为了描述和为了讨论方便起见,反应物和步骤具体简化如下2-氨基乙醇(单乙醇胺,MEA)用作单乙醇胺原料(I)的实例,福尔马林为甲醛源,氰化氢(HCN)为氰化物源,以及NaOH为氢氧化物源。应该承认,在图1和2所示的实施方案中,每股进料物流均可以间歇或连续引入,连续引入通常是优选的。同样,每股排出物流均可以被间歇或连续地从其各自的反应器中取出,连续取出通常是更优选的。
参照图1,亚氨基二乙酸盐产物(IV)(具体为亚氨基二乙酸二钠)在连续反应器体系中形成,其中三个反应区串联。按照各自的顺序,反应区包括氰甲基化反应区、水解反应区和脱氢反应区。每个反应区优选包括至少一个搅拌釜反应器。图1给出的优选实施方案进一步包括附加单元,这些附加单元包括氰甲基化精制反应器、汽提器和脱氢精制反应器,以强化基本系统的整体操作。
如图1所示,在上文讨论的氰甲基化反应条件下,2-氨基乙醇(I)的氰甲基化优选至少部分在搅拌釜反应器(配有pH控制)中进行。搅拌釜反应器优选包括一个单独的进料源,用于连续供给2-氨基乙醇(I)、HCN和福尔马林反应物,以及单独的进料源,用于pH控制(pH控制单元优选能够单独提供适当的酸和适当的碱来维持所需要的pH范围)。2-氨基乙醇(I)、HCN和福尔马林反应形成包括N-氰甲基化的2-氨基乙醇(II)的反应混合物。部分反应混合物以流出物的形式从氰甲基化反应器中连续取出。该流出物本身又被供给氰甲基化精制反应器。
应该承认,任选可以在开始向氰甲基化反应器中加入2-氨基乙醇(I)、HCN和福尔马林,然后再连续加入2-氨基乙醇(I)、HCN和福尔马林。在这种情况下,在反应已经进行一段时间后,将部分反应混合物从氰甲基化反应器中连续取出。同样的想法通常也适用于图1和2所示的其中有多股不同反应物流加入的所有反应器。
通常氰甲基化精制反应器连续接收来自氰甲基化反应器的流出物。根据本申请所教导的内容,可以很容易地确定进一步完成反应的反应器最佳尺寸和最佳停留时间。待反应在一段时间内完成以后,将部分反应混合物以流出物的形式从氰甲基化精制反应器中取出,并连续地供给汽提器。
汽提器优选为真空容器,在其中连续将未反应的HCN、水和2-氨基乙醇(I)与N-氰甲基化的单乙醇胺产物(II)分离。任选可以将连续分离出来的HCN、水和2-氨基乙醇(I)(至少部分)返回到氰甲基化反应器或送到适当的废物处理系统。另一方面,优选将汽提出来的N-氰甲基化的单乙醇胺(II)连续送到收集罐中,其中保持一定的存储量,并可以从中连续供料给水解反应器。
在图1所示的实施方案中,利用上文所讨论的水解反应的反应条件,N-氰甲基化的单乙醇胺(II)的水解优选在搅拌釜反应器中进行。在该实施方案中,搅拌釜反应器被连续地供给N-氰甲基化的单乙醇胺(II)、来自单独进料源的NaOH水溶液以及任选的来自另一个进料源的水。NaOH的供给量通常为N-氰甲基化的单乙醇胺(II)的供给流量(以摩尔当量为基准)的约1.0至约3.0倍。优选地,NaOH的供给量为N-氰甲基化的单乙醇胺(II)的供给流量(以摩尔当量为基准)的约2.0至约2.2倍。与N-氰甲基化的单乙醇胺(II)相比,使用约2.0至约2.2倍摩尔当量的NaOH,通常提供了更大的水解速率,并且为后续的N-氰甲基化的单乙醇胺的水解产物的脱氢提供了NaOH。连续供给的N-氰甲基化的单乙醇胺(II)、NaOH和水在水解反应器中反应,形成N-(2-羟乙基)甘氨酸钠(III)。优选连续从水解反应器中以流出物的形式取出部分水解反应混合物,并将其供给脱氢反应器。尽管完全水解是优选的,但不完全水解通常也是可以接受的,这是因为在水解反应器之后,在脱氢反应器和脱氢精制反应器中的下游反应条件通常适合于完全完成水解。
将来自水解反应器的部分至完全水解的流出物连续转移到脱氢反应器中,使用上述的脱氢反应条件,制备亚氨基二乙酸二钠产物(IV)。优选将来自水解反应器的N-(2-羟乙基)甘氨酸钠(III)、来自催化剂进料源的含金属的催化剂、以及任选的来自单独进料源的NaOH水溶液连续供给脱氢反应器。连续加入NaOH是优选的,并且相对于水解反应器中的每摩尔当量的N-氰甲基单乙醇胺(II),总是加入低于2摩尔当量的NaOH。连续地供给N-(2-羟乙基)甘氨酸钠(III)、含金属的催化剂后,任选接触NaOH,形成亚氨基二乙酸二钠(IV),优选从脱氢反应器中,将部分脱氢反应混合物以流出物形式连续取出,并将其供给脱氢精制反应器。
脱氢精制反应器优选连续接收来自脱氢反应器的流出物。根据本申请所教导的内容,可以很容易地确定进一步完成反应所需的反应器最佳尺寸和最佳停留时间。待反应在一段时间内完成到所需要的水平后,优选将亚氨基二乙酸二钠(IV)的含水混合物与含金属的催化剂分离。分离出的含金属的催化剂可以部分或全部重新循环到催化剂进料源,催化剂由该进料源被供给到脱氢反应器。
参照图2,亚氨基二乙酸盐产物(IV)(具体为亚氨基二乙酸二钠),在连续反应器体系中形成,其中三个反应区按以下顺序串联脱氢反应区、氰甲基化反应区和水解反应区。在图2所示的优选实施方案中,反应器体系进一步包括脱氢精制反应器、氰甲基化精制反应器和汽提器,以强化基本的连续的3-反应器体系的整体操作。
在图2所示的实施方案中,优选将2-氨基乙醇(I)连续输送到脱氢反应区,使用上文讨论的脱氢反应条件,形成甘氨酸钠(V)。向脱氢反应器中连续地供给(a)2-氨基乙醇(I)、(b)来自催化剂进料源的含金属的催化剂、以及(c)常用的NaOH。在含金属的催化剂和NaOH存在时,连续供给的2-氨基乙醇(I)发生反应,形成甘氨酸钠(V)。优选从脱氢反应器中,将部分脱氢反应混合物以流出物的形式连续取出,接着将其供给脱氢精制反应器。
脱氢精制反应器优选连续接收来自脱氢反应器的流出物。根据本申请所教导的内容,可以很容易地确定进一步完成反应所需的反应器最佳尺寸和最佳停留时间。待反应在一段时间内完成到所需要的水平后,优选将甘氨酸钠(V)的含水混合物与含金属的催化剂分离。分离出的含金属的催化剂至少部分可以随后再循环回到催化剂进料源,并由此处可以将含金属的催化剂再次供给脱氢反应器。
利用上文讨论的氰甲基化反应条件,甘氨酸钠(V)的氰甲基化优选在搅拌釜式氰甲基化反应器(配有pH控制)中进行。优选向氰甲基化反应器中连续供给来自脱氢精制反应器的流出物、以及HCN源、福尔马林源和pH控制源。pH控制单元优选如针对图1所述进行操作。连续供给的甘氨酸钠(V)、HCN和福尔马林连续反应形成N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)。优选从氰甲基化反应器中以流出物的形式连续取出部分反应混合物,并将其供给氰甲基化精制反应器。
氰甲基化精制反应器优选连续接收来自氰甲基化反应器的流出物,并如上文针对图1的氰甲基化反应器所述进行操作。将部分反应混合物以流出物的形式从氰甲基化精制反应器中取出,并连续供给汽提器。
和图1一样,汽提器优选为真空容器。在该汽提器中,连续从N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)中除去未反应的HCN和水。任选可以将连续除去的HCN和水(至少部分)返回到氰甲基化反应器或送到适当的废物处理系统中。优选将汽提出来的N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)连续送到收集罐中,在其中保持一定的存储量,并由此处可以连续地供给水解反应区。
利用上文讨论的水解反应的反应条件,优选在搅拌釜式水解反应器中进行N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)的水解。在这种实施方案中,优选向搅拌釜式水解反应器中连续地供给(a)N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)、(b)NaOH、以及(c)任选的来自另一进料源的水。NaOH的进料流量优选为N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)以摩尔当量为基准的供料流量的约1.0至约3.0倍(进一步优选为1.0至约1.2倍)。在NaOH存在时,连续供给的N-氰甲基化的甘氨酸钠(VI)反应形成亚氨基二乙酸二钠产物(IV)。将所形成的水解反应混合物的一部分从水解反应器中连续取出,以回收产物。F、使用亚氨基二乙酸化合物制备N-(膦羧甲基)甘氨酸及其盐根据本领域中众所周知的多种方法,由本发明制备的多种亚氨基二乙酸化合物(优选为亚氨基二乙酸的碱金属盐,甚至更优选为亚氨基二乙酸的钠盐),可以用作制备N-(膦羧甲基)甘氨酸及其农业上可接受的盐的原料。如本文所使用的“农业上可接受的盐”指的是含有阳离子的盐,该盐允许农业上以及经济上有用的N-(膦羧甲基)甘氨酸阴离子的除草活性。这类阳离子可以为例如碱金属阳离子(如钠离子)、铵离子、异丙基铵离子、四烷基铵离子、三烷基硫(sulfonium)离子、质子化的伯胺、质子化的仲胺、或质子化的叔胺。
在含有HCl、亚磷酸(H3PO3)和甲醛(CH2O)的反应区内,亚氨基二乙酸盐可以被膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸。参见,例如Gentilcore,美国专利No.4,775,498(同时报道了HCl和H3PO3可以任选通过向水中加入PCl3而得到)。接着可以在催化剂存在的条件下,使N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸和氧接触,氧化裂解羧甲基形成N-(膦羧甲基)甘氨酸。本领域已知多种催化剂可以进行这一脱氢反应,例如包括碳催化剂(参见例如,Hershman,美国专利No.3,969,398和Chou,美国专利No.4,624,937和No.4,696,772);载带在铝硅酸盐上的碳催化剂和贵金属共同催化剂(参见,例如Felthouse,美国专利No.4,582,650),以及包括载带在碳上的贵金属的催化剂(参见,例如Franz,美国专利No.3,950,402;Ramon等,美国专利No.5,179,228;以及Ebner等,PCT/US99/03402)。另外参见,Franz等,草甘膦一种独特的通用除草剂(美国化学学会专题论文189,1997)233-62页(公开了使用亚氨基二乙酸化合物为原料形成N-(膦羧甲基)甘氨酸)。VI、定义给出以下定义是为了帮助读者理解本发明的详细说明“ GC”为气相色谱。“HPLC”为高压液相色谱“IC”为离子色谱。“NMR”为核磁共振谱。“ MS”为质谱。VII、实施例这些实施例仅仅是进一步描述和解释申请人的发明。不应该认为申请人的发明局限于这些实施例的任何细节。
在这些实施例中,化合物的罗马数字编号反映了在反应流程1和2及图1和2中出现的结构。监测实施例反应的反应程度,并且通过在210mm时的紫外吸收检测利用HPLC分析及NMR,对反应物、中间体、副产物和产物进行量化。
将上面制备的2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶液加入到100ml的Hastelloy-C高压反应釜中。小心地加入NaOH的温热(约60℃)水溶液(50%重量;30.0g;0.375mol),在此期间NH3迅速释放出来。HPLC分析证实在溶液中存在N-(2-羟乙基)甘氨酸。
将水(约10ml)中的含有铜海绵体(3.57g)的浆液加入到N-(2-羟乙基)甘氨酸溶液中。用H2(200psia)将密封的高压反应釜吹扫5次,并用H2加压到135psia,然后在160℃下加热5小时,在此期间使用背压调节器排放出H2,保持压力为135psia。然后过滤反应混合物,并用HPLC进行分析,结果表明亚氨基二乙酸二钠的收率为38%(以起始2-氨基乙醇为基准)。实施例2由2-氨基乙醇、HCN和福尔马林开始,按照3个独立的步骤制备亚氨基二乙酸二钠在该实施方案中,为了易于处理及安全起见,HCN在反应混合物中由NaCN和H2SO4原位产生。
向一个配有磁性搅拌器、60ml加料漏斗和N2管接头的100ml圆底烧瓶(3颈,14/20接口)中,引入2-氨基乙醇(9g;0.15mol)。然后将硫酸水溶液(50%重量;11.1g;0.10mol)加入到烧瓶中。搅拌所形成的混合物,并在冰浴中使之冷却到2℃。然后逐滴加入在水(20ml)中的氰化钠(9.8g;0.20mol)的水溶液,在此期间保持反应器温度低于5℃。接着,将福尔马林(37%;10.3g;0.15mol)逐滴加入,在此期间仍然保持反应器温度低于5℃。在冰浴中搅拌15分钟后,使反应混合物升温到室温,然后再搅拌2小时。NMR分析证实,反应已经完成,形成了2-(N-氰甲基氨基)乙醇的溶液。然后在真空(1-2mmHg)下,在室温下将反应混合物汽提一整夜,除去过量的2-氨基乙醇和HCN。
然后将2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶于水(20ml),并加入到100ml的Hastelloy-C高压反应釜中。小心地加入NaOH的温热(约60℃)水溶液(50%重量;30.0g;0.375mol),在此期间NH3迅速释放出来。HPLC分析证实,在所形成的溶液中存在N-(2-羟乙基)甘氨酸。
将水(约10ml)中的铜海绵体(3.57g)浆液加入到N-(2-羟乙基)甘氨酸溶液中。用H2(200psia)将密封的高压反应釜吹扫5次,并用H2使之加压到135psia,然后在160℃下加热5小时,在此期间使用背压调节器排放出H2,保持压力为135psia。然后过滤反应混合物,并用HPLC分析,以证实形成了亚氨基二乙酸二钠。
这个实施例给出了由2-氨基乙醇和7%摩尔过量的乙醇腈开始,制备亚氨基二乙酸的二钠盐,使用的条件在氰甲基化和水解步骤中,趋向于增加N-(2-羟乙基)甘氨酸的收率,并降低N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸的量。
向一个配有磁性搅拌器、60ml加料漏斗和N2管接头的100ml圆底烧瓶(3颈,14/20接口)中,引入2-氨基乙醇(10.6g;0.174mol)。搅拌混合物,并在冰浴中使之冷却到2℃。在18分钟内,将乙醇腈(53%;17.5g;0.162mol)逐滴加入,在此期间反应器温度升高到10.4℃。将反应混合物在冰浴中保持34分钟,此时温度约为1℃。然后从冰浴中取出混合物。在23分钟内,将反应混合物温度升高到32℃,然后冷却到环境温度。在将混合物在冰浴中搅拌15分钟后,使反应升温到室温,然后再搅拌2小时。然后在室温下,在真空(1-2mmHg)下,将反应混合物汽提一整夜,以除去过量的2-氨基乙醇和HCN。反应混合物基本上没有颜色。汽提粗反应产物(18g)后,质子NMR分析表明,虽然存在一些副产物的共振,但反应基本完成。
然后将上面制备的粗2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶于水中(20ml)。在冰浴中将溶液冷却到7-8℃,然后在5分钟内,逐滴加入NaOH水溶液(50%重量;15g)。反应混合物温度升高到11℃,然后冷却到6℃。再过5分钟,将混合物从浴中取出并使之升温至环境温度。在38分钟内,将温度缓慢升高到57℃,然后在57分钟后降低到44℃。2小时后,在室温下的反应混合物呈浅橙色。质子NMR的结果表明完全反应生成N-(2-羟乙基)甘氨酸。粗产物重53.2g。用HPLC分析部分产物,表明N-(2-羟乙基)甘氨酸的收率为93.4%(以2-氨基乙醇为基准),剩余的2-氨基乙醇的收率为5.67%,N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸的收率为0.93%。酸以钠盐形式存在。
将N-(2-羟乙基)甘氨酸钠盐、剩余的2-氨基乙醇和N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸二钠借助于去离子水转移到300ml镍高压反应釜中。将铜海绵体(7.2g)在水(约20ml)中的浆液加入到水解的2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶液中,然后加入NaOH水溶液(50%;15g)。用H2(200psia)将密封并搅拌的高压反应釜吹扫5次,并用H2使之加压到135psia,然后在160℃下将混合物加热7小时,在此期间使用背压调节器释H2,保持压力为135psia。然后过滤反应混合物,并用HPLC分析,以证实形成了亚氨基二乙酸二钠,并检测混合物中是否有次氮基(nitrilo)三乙酸三钠。
将上面制备的2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶液加入到100ml的Hastelloy-C高压反应釜中。将在水(约10ml)中的铜海绵体(3.57g)的浆液加入到2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶液中。用H2(200psia)将密封的高压反应釜吹扫5次,并用H2使之加压到135psia。小心地加入NaOH的温热(约60℃)水溶液(50%重量;30.0g;0.375mol),然后将混合物在160℃下加热5小时,在此期间使用背压调节器释放H2和NH3,保持压力为135psia。然后过滤反应混合物,并用HPLC分析,以证实形成了亚氨基二乙酸二钠。实施例5用HCN和福尔马林使2-氨基乙醇氰甲基化,然后对2-(N-氰甲基)乙醇中间体同时进行水解和脱氢,来制备亚氨基二乙酸二纳为了易于处理和安全起见,在反应混合物中由氰化钠和H2SO4原位制备HCN。
向一个配有磁性搅拌器、60ml加料漏斗和N2管接头的100ml圆底烧瓶(3颈,14/20接口)中,引入2-氨基乙醇(9g;0.15mol)。然后将硫酸水溶液(50%;11.1g;0.10mol)引入到烧瓶中。搅拌混合物,并在冰浴中使之冷却到2℃。然后将氰化钠(9.8g;0.20mol)的水溶液逐滴加入,同时保持反应器内温度低于5℃。然后将福尔马林(37%;10.3g;0.15mol)逐滴加入,再一次保持反应器内温度低于5℃。在冰浴中搅拌15分钟后,使反应升温到室温,然后再搅拌2小时。NMR分析表明,反应已经完成,形成了2-(N-氰甲基氨基)乙醇的溶液。在室温下,在真空(1-2mmHg)下,将反应混合物汽提一整夜,以除去过量的2-氨基乙醇和HCN。
将上面制备的2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶于水(20ml),然后加入到100ml的Hastelloy-C高压反应釜中。将在水(约10ml)中的铜海绵体(3.57g)的浆液加入到2-(N-氰甲基氨基)乙醇溶液中。用H2(200psia)将密封的高压反应釜吹扫5次,并用H2使之加压到135psia,小心地加入NaOH的温热(约60℃)水溶液(50%重量;30.0g;0.375mol),然后将混合物在160℃下加热5小时,在此期间使用背压调节器释放H2和NH3,保持压力为135psia。然后过滤反应混合物,并用HPLC分析,以证实存在亚氨基二乙酸二钠。
将N-氰甲基甘氨酸钠溶液放回冰浴中并冷却到5-10℃。在约30秒内,逐滴加入氢氧化钠(50%;8.6g),并在约10分钟内,将温度升高到33℃,在此期间反应混合物由无色变为淡黄色。在冰浴中将反应混合物冷却到22℃。约10分钟后,将反应混合物从冰浴中取出,并在室温下搅拌一整夜。在100ml圆底烧瓶上加一个Vigreux蒸馏头短颈,并取下加料漏斗。在400mmHg的压力下,将反应混合物加热到95℃,然后在85℃下馏出水。45分钟后,停止蒸馏,粗产物重量为32.4g。馏出液重16.3g。在汽提结束时,粗产物由黄色变为橙色。产物迅速固化,并用液相色谱进行分析。分析表明以重量计为亚氨基二乙酸二钠(47.35%)、次氮基乙酸三钠(1.52%)、乙醇酸钠(3.76%)、甘氨酸钠(1.09%)、以及N-(羧氨基甲基)亚氨基二乙酸钠(1.92%)。基于起始甘氨酸的反应收率为86%的目的产物亚氨基二乙酸二钠。实施例7由甘氨酸和(a)福尔马林和HCN或(h)乙醇腈制备亚氨基二乙酸二钠为了易于处理和安全起见,在反应混合物中由NaCN和H2SO4原位制备HCN。
利用Goto等的美国专利No.4,782,183的实施例1所描述的方法,使2-氨基乙醇和NaOH水溶液及铜海绵体接触,在20ml水中形成9.8克甘氨酸钠。
向一个配有磁性搅拌棒、热电偶、60ml加料漏斗和N2入口管接头的100ml、3颈、圆底烧瓶中,引入甘氨酸钠溶液。然后加入硫酸(50%;7.4g;0.67mol),将溶液在冰浴中冷却至约5℃。将温度保持在低于5℃,同时逐滴加入氰化钠(7.5g;0.15mol)的在10ml水中的溶液。然后将福尔马林(37%;6.9g;0.10mol)逐滴加入反应混合物中,再次保持反应器温度低于5℃。5分钟后,将混合物从冰浴中取出。使混合物升温到环境温度。2小时后,使用光谱分析确保反应完成并形成了N-氰甲基甘氨酸钠。
将N-氰甲基甘氨酸钠溶液放回冰浴中并冷却到5-10℃。在约30秒内,逐滴加入氢氧化钠(50%;8.6g),并在约10分钟内,将温度升高到33℃,然后将反应混合物冷却到22℃。约10分钟后,将反应混合物从冰浴中取出,并在室温下搅拌一整夜。然后在400mmHg的压力下,将反应混合物加热到95℃,并在85℃下馏出水。45分钟后,停止蒸馏,称量粗产物。使用液相色谱分析,以证实形成了亚氨基二乙酸二钠。
重复上述过程,只是使用乙醇腈(53%;10.7g)作为甲醛和氰化物源,而不是福尔马林和HCN。
1小时后(加入了216.9g反应物),以2.9g/min的速度,将氰甲基化反应混合物连续泵送到水解反应器中。水解反应器为2000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和用于N2吹扫的管接头。当烧瓶在室温下时,以2.9g/ml的速度,将10%的NaOH连续泵送到水解反应器中。分别在0.5、1.0、3.5、5.5和6.0小时时,从水解反应器中取样,用HPLC进行分析。结果见表1。
表1连续氰甲基化和水解反应的结果一览
MEA为2-氨基乙醇;HEG为N-(2-羟乙基)甘氨酸;HEIDA为N-(2-羟乙基)亚氨基二乙酸;总计为剩余物料的百分比或产物、副产物和起始原料的总量。
6小时后,以2.9g/min的速度,将反应混合物从水解反应器泵送到脱氢反应器中。脱氢反应器为3000ml的镍高压反应釜。脱氢反应器中装有200g的定位金属催化剂(即位于活性碳上的铂上的铜,从而催化剂包含13.4wt%的铜和3.4wt%的铂)。将镍高压反应釜维持在155-165℃下,并在用200psia N2吹扫5次后保持为135psia。除了以2.9g/min加入水解反应混合物外,还以1.5g/min的速度向脱氢反应器中连续泵送加入20%的NaOH。5小时后,以4.4g/min的速度,将脱氢混合物连续取出,并进行分析。使用液相色谱分析,以证实存在亚氨基二乙酸二钠。
2小时后(加入了648g反应物),以5.4g/min的速度,将氰甲基化反应混合物连续泵送到水解反应器中。水解反应器为5000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和用于N2吹扫的管接头。当烧瓶在室温下时,以1.5g/ml的速度,将20%的NaOH连续泵送加入到搅拌的水解反应器中。
6小时后,以6.9g/min的速度,将反应混合物从水解反应器泵送到脱氢反应器中。脱氢反应器为3000ml的镍高压反应釜。脱氢反应器中装有200g的定位金属催化剂(即位于活性碳上的铂上的铜,从而催化剂包含13.4wt%的铜和3.4wt%的铂)。将镍高压反应釜维持在155-165℃下,在用200psia N2吹扫5次后,保持为135psia。除了以6.9g/min加入水解反应混合物外,还以1.5g/min的速度向脱氢反应器中连续泵送加入20%的NaOH。5小时后,以8.4g/min的速度,将脱氢混合物连续取出,并用液相色谱进行分析,以证实存在亚氨基二乙酸二钠。实施例10使用具有2个反应器的连续过程,由2-氨基乙醇、HCN和福尔马林制备亚氨基二乙酸二钠,其中利用一个反应器同时对N-氰甲基化的单乙醇胺中间体进行水解和脱氢在连续反应器体系中,第一个反应器为1000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和N2管接头。将烧瓶放置于致命的运行设备中,并在冰浴中冷却到2℃。以1.9g/min的速度,将2-氨基乙醇泵送加入到搅拌的烧瓶中,同时以2.6g/min的速度,将37%的福尔马林,和以0.9g/min的速度,将HCN液体泵送加入到烧瓶中。
2小时后(加入了648g反应物),以5.4g/min的速度,将氰甲基化反应混合物连续泵送到水解/脱氢反应器中。水解/脱氢反应器为3000ml的镍高压反应釜,其中装有200g的定位金属催化剂(即位于活性碳上的铂上的铜,从而催化剂包含13.4wt%的铜和3.4wt%的铂)。将镍高压反应釜维持在155-165℃下,在用200psia N2吹扫5次后保持为135psia。除了以5.4g/min加入水解反应混合物外,还以3.0g/min的速度向反应器中连续泵送加入20%的NaOH。5小时后,以8.4g/min的速度,将脱氢反应混合物连续取出,并用液相色谱进行分析,以证实存在亚氨基二乙酸二钠。
1小时后(加入了324g反应物),以5.4g/min的速度,将氰甲基化反应混合物连续泵送到氰甲基化精制反应器中。氰甲基化精制反应器为500ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和N2管接头。烧瓶处于环境温度下。
1小时后(加入了324g反应物),以5.4g/min的速度,将氰甲基化精制反应混合物(含有2-(N-氰甲基氨基)乙醇)连续泵送到汽提器中。汽提器为Teflon旋转带式蒸馏塔(spinning band column),在100mmHg下操作。将氰甲基化精制反应器混合物在汽提塔的顶部引入。2-(N-氰甲基氨基)乙醇从旋转塔上流下来,进入到50ml的接收器中,同时在塔顶除去过量的HCN及其它挥发性物质。
接着,将2-(N-氰甲基氨基)乙醇混合物以5.4g/min的速度,连续泵送到水解反应器中。水解反应器为5000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和用于N2吹扫的管接头。当烧瓶处于环境温度下时,以1.5g/ml的速度,将20%的NaOH连续泵送到水解反应器中。
6小时后,以6.9g/min的速度,将反应混合物从水解反应器泵送到脱氢反应器中。水解反应器为2000ml的镍高压反应釜,其中装有200g的定位金属催化剂(即位于活性碳上的铂上的铜,从而催化剂包含13.4wt%的铜和3.4wt%的铂)。将镍高压反应釜维持在155-165℃下,在用200psia N2吹扫5次后保持为135psia。除了以6.9g/min的速度加入水解反应混合物外,还以1.5g/min的速度向脱氢反应器中连续泵送加入20%的NaOH。
2.5小时后,以8.4g/min的速度,将脱氢反应混合物连续泵送加入到脱氢精制反应器中,该反应器为2000ml的镍高压反应釜,其中装有200g的定位金属催化剂(即位于活性碳上的铂上的铜,从而催化剂包含13.4wt%的铜和3.4wt%的铂)。将镍高压反应釜维持在155-165℃下,在用200psia N2吹扫5次后保持为135psia。
2.5小时后,以8.4g/min的速度,将脱氢精制反应混合物连续取出,装入产物容器中,并用液相色谱进行分析,以证实存在亚氨基二乙酸二钠。
2.5小时后,以5.9g/min的速度,将脱氢反应混合物连续泵送到脱氢精制反应器中,该反应器为2000ml的镍高压反应釜,其中装有200g的定位金属催化剂(即位于活性碳上的铂上的铜,从而催化剂包含13.4wt%的铜和3.4wt%的铂)。将镍高压反应釜维持在155-165℃下,在用200psia N2吹扫5次后保持为135psia。
2.5小时后,以5.9g/min的速度,将脱氢精制反应混合物连续取出,并引入到氰甲基化反应器中。氰甲基化反应器为1000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和N2管接头。将烧瓶放置于致命的运行设备中,并在冰浴中冷却到2℃。除了来自脱氢精制反应器的5.9g/min的流出物外,还以2.6g/min的速度,将37%的福尔马林,和以0.9g/min的速度,将HCN液体泵送到烧瓶中。
1小时后(加入了564g反应物),以9.4g/min的速度,将氰甲基化反应混合物连续泵送到氰甲基化精制反应器中。氰甲基化精制反应器为1000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和N2管接头。烧瓶处于环境温度下。
1小时后(加到了564g反应物),以9.4g/min的速度,将氰甲基化精制反应混合物(含N-氰甲基甘氨酸钠)连续泵送到汽提器中。汽提器为Teflon旋转带式蒸馏塔,在100mmHg下操作。将氰甲基化精制反应器混合物在汽提塔的顶部引入。N-氰甲基甘氨酸钠从旋转蒸馏塔上流下来,进入到50ml的接收器中,同时在塔顶除去过量的HCN及其它挥发性物质。
以9.4g/min的速度,将粗的含水的N-氰甲基甘氨酸钠连续泵送到水解反应器中。该水解反应器为5000ml的三颈圆底烧瓶,其上配有磁性搅拌器和用于N2吹扫的管接头。当烧瓶处于环境温度下时,以2.6g/min的速度,将40%的NaOH连续泵送到搅拌的水解反应器中。6小时后,以12.0g/min的速度,将水解反应器中的反应混合物泵送到产物容器中,并用液相色谱进行分析,以证实存在亚氨基二乙酸二钠。
在铜沉积过程中,含Raney镍的溶液颜色由蓝色(由于存在Cu2+离子而为蓝色)变为绿色(由于存在镍离子而为绿色),从而证明铜置换了镍。表1给出了在45分钟的铜沉积过程中,在各个点的UV/Vis光谱学数据。可以看出,通过监测最大吸收波长(λmax)和/或最大波长吸光度,可以很容易地确定沉积终点,当达到终点时,这两个值均稳定不变。
表2UV/Vis数据表明钼促进的镍海绵体对铜的吸收
实施例14脱氢催化剂的制备在存在EDTA时,将同涂层置换沉积到镍海绵体载体上通过混合下列试剂(1)试剂级CuSO4·5H2O(5.89g,相当于1.5gCu)(Mallinckrodt);(2)含50wt.%NaOH的水溶液(15.1g);(3)EDTA(13.80g)(来自Aldrich Chemical Co.);以及(4)去离子水(50ml),形成混合物。在65分钟内,在室温下将混合物逐滴加入到机械搅拌的浆液中,该浆液是通过混合(1)在50ml水中的Raney_3201钼促进的镍海绵体(7.54g)(来自于W.R.Grace & Co.);(2)EDTA(20.69g);(3)含50wt.% NaOH的水溶液(22.66g);以及(4)去离子水(500ml)预先制备的。再搅拌约10分钟后,除去上层清液,并将50wt.%NaOH的水溶液(50ml)加入到剩余的浆液中。
在盐(NaCl)存在以防止铝重新沉淀的条件下,在50/50(wt/wt)的镍/铝合金中,用氯化铜置换铝来制备海绵体虽然可以另外利用如螯合剂铜盐(例如EDTA的铜盐或酒石酸铜)和碱来进行铝的置换,但这种替代技术通常更复杂、更慢。
将干的50/50(wt/wt)镍/铝合金粉末(约20.0g)(“Raney型合金”,分类编号22,165-1,Aldrich)称重并在N2下保存。将CuCl2·2H2O(约64.98g)(来自于Aldrich)溶于去离子水(300ml)中,然后与NaCl(64.98g)在水(200ml)中的溶液混合。在N2下对该烧杯进行机械搅拌的同时,加入冰(约400g),使温度降低到-5℃(这样不会发生沉淀)。得到的混合物的pH值为2.1。然后立刻向混合物中加入Ni/Al合金。在连续的N2喷射下将所形成的混合物搅拌30分钟,在此期间温度升高到18℃,pH增加到3.4。由于酸对镍的氧化,溶液为浅绿色
停止搅拌,除去上层清液,用三份N2-喷射的去离子水(每次150ml)洗涤催化剂。催化剂主要为深的铜红色,也可以看到一些黑的细颗粒,但其中大部分在倾析过程中失掉了。在连续的N2-喷射下,将催化剂在含有50% NaOH(50g)的去离子水(600ml)溶液中搅拌3小时,完成铝的水解。催化剂的颜色变成均匀的黄棕色,这表明表面为Cu2O。用二份N2-喷射的去离子水(每次250ml)淋洗催化剂,然后保存在水中。
将由Grace Davison制备的、含有52.1wt.%铝、35.2wt.%铜和12.6wt.%钴的合金(约1g),引入到Fluitron五加仑的镍反应器中。随后通过加料漏斗慢慢加入含NaOH(3.07g)和水(8L)的水溶液。为了易于加入,可以将反应器稍微抽真空。用N2吹扫体系3次,然后加热到160℃,并在此温度下保持2小时,同时进行搅拌。然后,将混合物冷却到80℃,然后在打开反应器之前,用N2吹扫3次以上。四次水解这种合金,最后得到总量为1787g的活化催化剂。用14目的筛子去除细颗粒。
表3催化剂制备
实施例24铜涂覆的、铜掺杂的镍海绵体的制备这个实施例证实了在碱性条件,将铜电化学置换沉积到铜掺杂的镍海绵体催化剂上,然后在酸性条件下,进行铜的电化学置换沉积。
将初始组成为78.4%镍、8.3%铜和13.2%铝的铜掺杂的镍海绵体催化剂(8.96g)(来自于哥伦比亚MD的W.R.Grace),在N2-喷射的水(300ml)中形成浆液。将在14M NaOH中的12% NaBH4溶液加入到浆液中,除去表面氧化。在氮喷射条件下,将悬浮液搅拌15分钟,然后使催化剂沉淀下来。除去上层清液,再次在氮-喷射的水(200ml)中使催化剂形成浆液。
加入乙酸调整催化剂浆液的pH约为7,在碱性条件下开始电化学置换沉积。将CuSO4·5H2O溶液(8.80g,针对催化剂相当于25wt%的铜)、EDTA四钠水合物(17.60g)和水(150ml)加入到催化剂浆液中。在连续搅拌及氮喷射下,向该混合物中逐滴加入2.5N NaOH在水(50ml)中的溶液(56ml或4.0当量)。pH值从9.3上升到12.4。然后将几乎透明的上层清液倒掉。
在倒掉先前的镀层溶液后,在95℃的油浴中加热50%葡糖酸(27.6g或2.0当量)、2.5N NaOH(5.6ml或0.4当量)和水(400ml)的混合物,并加入到催化剂中。在连续搅拌及氮喷射条件下,在30分钟内,将含有溶于水(100)中的CuSO4·5H2O(8.80g)的铜盐溶液逐滴加入到催化剂悬浮液中。在加入铜盐的过程中,催化剂悬浮液从67℃冷却到30℃,悬浮液的pH值从3.3降到2.6。然后除去蓝绿色上层清液,利用氮-喷射的50% NaOH对催化剂进行溶剂交换,以转移到脱氢反应器中。
用5%葡糖酸钠水溶液、THF和甲苯顺序洗涤并倒掉,使镍海绵体(15g)脱水。然后使催化剂在含有10% Cullneodecanoate Cu离子的甲苯(24.8g)、乙二胺(1.76g)和甲苯(21ml)溶液中形成浆液。
然后将催化剂浆液加入到加氢反应器中。用N2和H2吹扫反应器气帽。在25-45psig的H2压力下,搅拌浆液3小时,开始非电解镀层,同时使反应器内部的温度从25℃直线上升到80℃。在反应期间要补充消耗的H2,以保持反应器内的压力。
反应完成后,将反应器冷却到室温,用N2吹扫气帽。除去淡褐色的上层清液。然后在与上述相同的另一铜离子溶液中,使催化剂形成浆液,重复镀层过程。
进行第二次非电解镀层后,将反应器冷却,用N2吹扫气帽。除去淡褐色的上层清液。然后用甲苯、THF、1%的NaOH水溶液及水顺序洗涤催化剂。
将粉末化的铝、镍和铜混合,得到含50%重量铝、45%重量镍和5%重量铜的混合物。将该混合物放到石墨坩埚/模具中,并在氩气氛下在炉子中加热形成合金。在4小时内,炉子达到最高温度1600℃,并将该峰值温度保持另外15分钟。然后在3小时内,在氩气氛下,将所形成的合金冷却到室温。
然后将合金粉碎并研磨成粉末,使用270目的美国标准筛进行筛分。然后将通过270目筛子的粉末活化。
催化剂的活化包括在搅拌条件下,逐步将合金粉末加入到一个容器中,该容器中含有30%重量的NaOH水溶液。合金粉末和氢氧化钠溶液的重量比为0.22∶1。将合金加入到溶液中,然后在4小时15分钟的总时间内,进行蒸煮(进一步搅拌并加热)。在加入合金及蒸煮过程中,溶液的温度范围为约95℃至约105℃。
蒸煮后,通过倾析法用水洗涤催化剂,直到浆液的pH值达到9。所形成的催化剂重基组成为77.0%镍、8.9%铜及13.8%铝。在30秒超声分散后,用Malvern光散射法确定平均粒度为23微米。
利用含50%重量铝、43%重量镍和7%重量铜的初始金属混合物,重复上述过程。所形成的铜掺杂的镍海绵体的重基组成为69.5%镍、11.2%铜和18.9%铝。实施例27掺杂锌的铜合金海绵体催化剂的制备该实施例描述了掺杂锌的铜合金海绵体催化剂的制备,该催化剂由W.R.Grace and Co.的DavisoN Division提供。这里将制备方法提供给受让人,只是为了描述该催化剂。正如本文中进一步解释的,不需要进一步改性,就可以将该催化剂用于伯醇如二乙醇胺的催化脱氢中。优选地,也可以利用铜进行镀层,以制备具有含铜活性相的改性催化剂,此催化剂也可以用于催化这类反应。
将粉末化的铝、镍、锌和铜混合,得到含50%重量铝、42.5%重量镍,2.5%重量锌和5%重量铜的混合物。将该混合物放到石墨坩埚/模具中,并在氩气氛下在炉子中加热形成合金。在4小时内,炉子达到最高温度1000℃,并将该峰值温度保持另外15分钟。然后在3小时内,在氩气氛下,将所形成的合金冷却到室温。
然后将合金粉碎并研磨成粉末,使用270目的美国标准筛进行筛分。然后将通过270目筛子的粉末活化。
催化剂的活化包括在搅拌条件下,逐步将合金粉末加入到一个容器中,该容器中含有35%重量的NaOH水溶液。合金粉末和氢氧化钠溶液的重量比为0.26∶1。将合金加入到溶液中,然后在4小时45分钟的总时间内,进行蒸煮(进一步搅拌并加热)。在加入合金及蒸煮过程中,溶液的温度范围为约95℃至约110℃。
蒸煮后,通过倾析法用水洗涤催化剂,直到浆液的pH值达到9。所形成的催化剂重基组成为81.4%镍、6.3%铜、11.5%铝及0.4%锌。在30秒超声分散后,用Malvern光散射法确定平均粒度为24微米。
*********上述优选实施方案和实施例的描述只是为了使本领域技术人员了解本发明、其原理及其实际应用,从而使本领域技术人员可以按照多种形式,也可以是适合特定用途要求的最佳形式,来修改和应用本发明。因此本发明并不局限于上述实施方案,可以进行各种改进。
关于在上述说明书和/或下面的权利要求中所使用的词“包括”或“包含”或“含有”,申请人注意到,除非上下文另有要求,否则这些词均是在清楚理解的基础上使用的,它们是包括性解释,而不是排除性的,并且申请人打算在上述说明书和/或下面的权利要求中,这些词中每个都将如此解释。
此处所引用的所有美国专利和其它参考文献的全文,均作为参考引入本专利中。
权利要求
1.一种由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法,该方法包括连续或间歇地将所述单乙醇胺原料引入到氰甲基化反应区中;在所述氰甲基化反应区内,连续或间歇地使所述单乙醇胺原料与氰化物源及甲醛源接触,形成包括N-氰甲基化的单乙醇胺中间体的氰甲基化产物;将所述氰甲基化产物中的至少一部分所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体连续或间歇地引入到水解/脱氢反应区;和在所述水解/脱氢反应区内,连续或间歇地使所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体与氢氧化物源及含金属的催化剂接触,形成包括所述亚氨基二乙酸化合物的水解/脱氢产物,其中所述单乙醇胺原料具有以下通式 其中R1为氢、烃基或取代的烃基。
2.权利要求1的方法,其中R1为烃基。
3.权利要求2的方法,其中R1为甲基、乙基、异丙基、苯甲基或戊基。
4.权利要求3的方法,其中R1为甲基。
5.权利要求1的方法,其中R1为氢。
6.权利要求1的方法,其中所述含金属的催化剂包括选自镉、铜、镍、银和铅的金属。
7.权利要求1的方法,其中所述含金属的催化剂包括铜。
8.权利要求7的方法,其中所述含金属的催化剂包括在其表面上的含铜活性相和载体结构,该载体结构在水解/脱氢反应条件下能够抗变形。
9.权利要求8的方法,其中所述载体结构包括二氧化钛、氧化锆或碳。
10.权利要求8的方法,其中所述含金属的催化剂进一步包括在所述载体结构表面上的铂、钯、钌或金。
11.权利要求8的方法,其中所述载体结构包括含有至少约15%重量非铜金属和至少约10%重量铜的金属海绵体。
12.权利要求8的方法,其中所述催化剂表面的活性相包括至少约50%重量的铜。
13.权利要求12的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的除氧化亚铜以外的金属氧化物。
14.权利要求12的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的氧化亚铜。
15.权利要求12的方法,其中所述活性相包括至少约1%重量的辅助金属,该辅助金属选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗以及它们的混合物。
16.权利要求8的方法,其中所述载体结构包括含有至少约10%重量非铜金属的金属。
17.权利要求16的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体。
18.权利要求16的方法,其中所述金属载体包括至少约10%重量的非铜金属,该非铜金属选自镍、锌、锡、钴和铁或它们的混合物。
19.权利要求16的方法,其中所述催化剂包括含有所述活性相的表层,针对每克所述载体结构,所述表层含有约0.005至约0.5克铜。
20.权利要求16的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体载体,在该金属海绵体载体上沉积了含有铜的外层。
21.权利要求1的方法,其中所述甲醛源包括福尔马林、低聚甲醛或乙醇腈;以及所述氰化物源包括氰化氢或其盐、或乙醇腈。
22.权利要求21的方法,其中所述氰化物源包括氰化钠或氰化钾。
23.权利要求21的方法,其中所述甲醛源和所述氰化物源为乙醇腈。
24.权利要求1的方法,其中所述氢氧化物源包括碱金属氢氧化物。
25.权利要求1的方法,其中所述氢氧化物源包括氢氧化钠。
26.权利要求1的方法,其中,在约140℃至约190℃的反应温度下,所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体与所述氢氧化物源和所述含金属的催化剂接触。
27.权利要求1的方法,其中所述单乙醇胺原料包括2-氨基乙醇,所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇,所述亚氨基二乙酸化合物包括亚氨基二乙酸二钠。
28.权利要求1的方法,其中所述方法在连续反应器体系中进行。
29.权利要求28的方法,其中所述氰甲基化反应区包括一个搅拌釜反应器。
30.权利要求28的方法,其中所述氰甲基化反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
31.权利要求28的方法,其中所述方法进一步包括在将所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体引入所述水解/脱氢反应区之前,使氰化氢和/或水与所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体分离。
32.权利要求31的方法,其中所述氰化氢和/或所述水与所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体在汽提器中分离。
33.权利要求28的方法,其中所述水解/脱氢反应区包括一个搅拌釜反应器。
34.权利要求28的方法,其中所述水解/脱氢反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
35.权利要求1的方法,其中所述方法进一步包括使所述亚氨基二乙酸化合物膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸或其盐。
36.权利要求35的方法,其中所述方法进一步包括氧化所述N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸,形成N-(膦羧甲基)甘氨酸或其盐。
37.一种由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法,该方法包括连续或间歇地将所述单乙醇胺原料引入到氰甲基化反应区中;在所述氰甲基化反应区内,连续或间歇地使单乙醇胺原料与甲醛源及氰化物源接触,形成包括N-氰甲基化的单乙醇胺中间体的氰甲基化产物;将所述氰甲基化产物中的至少一部分所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体连续或间歇地引入到水解反应区;在所述水解反应区内,连续或间歇地使所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体与氢氧化物源接触,形成包括N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体的水解产物。将所述水解产物中的至少一部分所述N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体连续或间歇地引入到所述脱氢反应区;以及在所述脱氢反应区内,连续或间歇地使所述N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体与含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸化合物的脱氢产物,其中所述单乙醇胺原料具有以下通式 其中R1为氢、烃基或取代的烃基。
38.权利要求37的方法,其中R1为烃基。
39.权利要求38的方法,其中R1为甲基、乙基、异丙基、苯甲基或戊基。
40.权利要求39的方法,其中R1为甲基。
41.权利要求37的方法,其中R1为氢。
42.权利要求37的方法,其中所述含金属的催化剂包括选自镉、铜、镍、银和铅的金属。
43.权利要求37的方法,其中所述含金属的催化剂包括铜。
44.权利要求43的方法,其中所述含金属的催化剂包括在其表面上的含铜活性相和载体结构,该载体结构在脱氢反应条件下能够抗变形。
45.权利要求44的方法,其中所述载体结构包括二氧化钛、氧化锆或碳。
46.权利要求43的方法,其中所述含金属的催化剂进一步包括在所述载体结构表面上的铂、钯、钌或金。
47.权利要求43的方法,其中所述载体结构包括含有至少约15%重量非铜金属和至少约10%重量铜的金属海绵体。
48.权利要求43的方法,其中所述催化剂表面的活性相包括至少约50%重量的铜。
49.权利要求48的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的除氧化亚铜以外的金属氧化物。
50.权利要求48的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的氧化亚铜。
51.权利要求48的方法,其中所述活性相包括至少约1%重量的辅助金属,该辅助金属选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗以及它们的混合物。
52.权利要求43的方法,其中所述载体结构包括含有至少约10%重量非铜金属的金属。
53.权利要求52的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体。
54.权利要求52的方法,其中所述金属载体包括至少约10%重量的非铜金属,该非铜金属选自镍、锌、锡、钴和铁或它们的混合物。
55.权利要求52的方法,其中所述催化剂包括含有所述活性相的表层,针对每克所述载体结构,所述表层含有约0.005至约0.5克铜。
56.权利要求52的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体载体,在该金属海绵体载体上沉积了含有铜的外层。
57.权利要求37的方法,其中所述甲醛源包括福尔马林、低聚甲醛或乙醇腈;以及所述氰化物源包括氰化氢或其盐、或乙醇腈。
58.权利要求57的方法,其中所述氰化物源包括氰化钠或氰化钾。
59.权利要求57的方法,其中所述甲醛源和所述氰化物源为乙醇腈。
60.权利要求37的方法,其中所述氢氧化物源包括碱金属氢氧化物。
61.权利要求37的方法,其中所述氢氧化物源包括氢氧化钠。
62.权利要求37的方法,其中所述单乙醇胺原料包括2-氨基乙醇,所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇,所述N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体包括N-(2-羟乙基)甘氨酸钠,所述亚氨基二乙酸化合物包括亚氨基二乙酸二钠。
63.权利要求37的方法,其中所述方法在连续反应器体系中进行。
64.权利要求63的方法,其中所述氰甲基化反应区包括一个搅拌釜反应器。
65.权利要求63的方法,其中所述氰甲基化反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
66.权利要求63的方法,其中所述方法进一步包括在将所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体引入所述水解反应区之前,使氰化氢和/或水与所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体分离。
67.权利要求66的方法,其中所述氰化氢和/或所述水与所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体在汽提器中分离。
68.权利要求66的方法,其中至少一部分从所述N-氰甲基化的氨基乙醇中间体中分离出的所述氰化氢循环回氰甲基化反应区,与所述单乙醇胺原料接触。
69.权利要求63的方法,其中所述方法进一步包括在将所述N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体引入到所述脱氢反应区之前,使氨与所述N-(2-羟乙基)甘氨酸中间体分离。
70.权利要求63的方法,其中所述脱氢反应区包括一个搅拌釜反应器。
71.权利要求63的方法,其中所述脱氢反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
72.权利要求37的方法,其中所述方法进一步包括使所述亚氨基二乙酸化合物膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸或其盐。
73.权利要求2的方法,其中所述方法进一步包括氧化所述N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸,形成N-(膦羧甲基)甘氨酸或其盐。
74.一种由单乙醇胺原料制备亚氨基二乙酸化合物的方法,该方法包括连续或间歇地将所述单乙醇胺原料引入脱氢反应区中;在所述脱氢反应区内,使所述单乙醇胺原料与含金属的催化剂接触,形成包括甘氨酸中间体的脱氢产物;将所述脱氢产物中的至少一部分所述甘氨酸中间体连续或间歇地引入到氰甲基化反应区;在所述氰甲基化反应区内,使所述甘氨酸中间体与氰化物源及甲醛源接触,形成包括N-氰甲基化的甘氨酸中间体的氰甲基化产物;将所述氰甲基化产物中的至少一部分所述N-氰甲基化的甘氨酸中间体连续或间歇地引入到水解反应区;以及在所述水解反应区内,使所述N-氰甲基化的甘氨酸中间体与氢氧化物源接触,形成包括亚氨基二乙酸化合物的水解产物,其中所述单乙醇胺原料具有以下通式 其中R1为氢、烃基或取代的烃基。
75.权利要求74的方法,其中R1为烃基。
76.权利要求75的方法,其中R1为甲基、乙基、异丙基、苯甲基或戊基。
77.权利要求76的方法,其中R1为甲基。
78.权利要求74的方法,其中R1为氢。
79.权利要求74的方法,其中所述含金属的催化剂包括选自镉、铜、镍、银和铅的金属。
80.权利要求74的方法,其中所述含金属的催化剂包括铜。
81.权利要求80的方法,其中所述含金属的催化剂包括在其表面上的含铜活性相和载体结构,该载体结构在脱氢反应条件下能够抗变形。
82.权利要求81的方法,其中所述载体结构包括二氧化钛、氧化锆或碳。
83.权利要求81的方法,其中所述含金属的催化剂进一步包括在所述载体结构表面上的铂、钯、钌或金。
84.权利要求81的方法,其中所述载体结构包括含有至少约15%重量非铜金属和至少约10%重量铜的金属海绵体。
85.权利要求81的方法,其中所述催化剂表面的活性相包括至少约50%重量的铜。
86.权利要求85的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的除氧化亚铜以外的金属氧化物。
87.权利要求85的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的氧化亚铜。
88.权利要求85的方法,其中所述活性相包括至少约1%重量的辅助金属,该辅助金属选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗以及它们的混合物。
89.权利要求81的方法,其中所述载体结构包括含有至少约10%重量非铜金属的金属。
90.权利要求89的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体。
91.权利要求89的方法,其中所述金属载体包括至少约10%重量的非铜金属,该非铜金属选自镍、锌、锡、钴和铁或它们的混合物。
92.权利要求89的方法,其中所述催化剂包括含有所述活性相的表层,针对每克所述载体结构,所述表层含有约0.005至约0.5克铜。
93.权利要求89的方法,其中所述催化剂包括其上沉积有含铜外层的金属海绵体载体。
94.权利要求74的方法,其中所述甲醛源包括福尔马林、低聚甲醛或乙醇腈;以及所述氰化物源包括氰化氢或其盐、或乙醇腈。
95.权利要求94的方法,其中所述氰化物源包括氰化钠或氰化钾。
96.权利要求94的方法,其中所述甲醛源和所述氰化物源为乙醇腈。
97.权利要求74的方法,其中所述氢氧化物源包括碱金属氢氧化物。
98.权利要求74的方法,其中所述氢氧化物源包括氢氧化钠。
99.权利要求74的方法,其中所述单乙醇胺原料包括2-氨基乙醇,所述甘氨酸中间体包括甘氨酸钠,所述N-氰甲基化甘氨酸中间体包括N-氰甲基甘氨酸钠,以及所述亚氨基二乙酸化合物包括亚氨基二乙酸二钠。
100.权利要求74的方法,其中所述方法在连续反应器体系中进行。
101.权利要求100的方法,其中所述氰甲基化反应区包括一个搅拌釜反应器。
102.权利要求100的方法,其中所述氰甲基化反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
103.权利要求100的方法,其中该方法进一步包括在将所述N-氰甲基化甘氨酸中间体引入所述水解反应区之前,将所述N-氰甲基化甘氨酸中间体与所述氰化氢和/或水分离。
104.权利要求103的方法,其中所述氰化氢和/或所述水与所述N-氰甲基化甘氨酸中间体在汽提器中分离。
105.权利要求100的方法,其中所述脱氢反应区包括一个搅拌釜反应器。
106.权利要求100的方法,其中所述脱氢反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
107.权利要求74的方法,其中所述方法进一步包括使所述亚氨基二乙酸化合物膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸或其盐。
108.权利要求107的方法,其中所述方法进一步包括氧化所述N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸,形成N-(膦羧甲基)甘氨酸或其盐。
109.一种由2-氨基乙醇制备亚氨基二乙酸二钠的方法,该方法包括连续或间歇地将所述2-氨基乙醇引入到氰甲基化反应区中;在所述氰甲基化反应区内,连续或间歇地使所述2-氨基乙醇与氰化物源及甲醛源接触,形成包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇的氰甲基化产物;将所述氰甲基化产物中的至少一部分所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇连续或间歇地引入到水解/脱氢反应区;以及在所述水解/脱氢反应区内,连续或间歇地使所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇与氢氧化钠及含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸二钠的水解/脱氢产物。
110.权利要求109的方法,其中所述含金属的催化剂包括选自镉、铜、镍、银和铅的金属。
111.权利要求109的方法,其中所述含金属的催化剂包括铜。
112.权利要求111的方法,其中所述含金属的催化剂包括在其表面上的含铜活性相和载体结构,该载体结构在水解/脱氢反应条件下能够抗变形。
113.权利要求112的方法,其中所述载体结构包括含有至少约15%重量非铜金属和至少约10%重量铜的金属海绵体。
114.权利要求112的方法,其中所述催化剂表面的活性相包括至少约50%重量的铜。
115.权利要求114的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的除氧化亚铜以外的金属氧化物。
116.权利要求114的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的氧化亚铜。
117.权利要求114的方法,其中所述活性相包括至少约1%重量的辅助金属,该辅助金属选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗以及它们的混合物。
118.权利要求112的方法,其中所述载体结构包括含有至少约10%重量非铜金属的金属。
119.权利要求118的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体。
120.权利要求118的方法,其中所述金属载体包括至少约10%重量的非铜金属,该非铜金属选自镍、锌、锡、钴和铁或它们的混合物。
121.权利要求118的方法,其中所述催化剂包括含有所述活性相的表层,针对每克所述载体结构,所述表层含有约0.005至约0.5克铜。
122.权利要求118的方法,其中所述催化剂包括其上沉积有含铜外层的金属海绵体载体。
123.权利要求109的方法,其中所述甲醛源包括福尔马林、低聚甲醛或乙醇腈;以及所述氰化物源包括氰化氢或其盐、或乙醇腈。
124.权利要求123的方法,其中所述氰化物源包括氰化钠或氰化钾。
125.权利要求123的方法,其中所述甲醛源和所述氰化物源为乙醇腈。
126.权利要求109的方法,其中,在约104℃至约109℃的反应温度下,所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇与所述氢氧化物源和所述含金属的催化剂接触。
127.权利要求109的方法,其中所述方法在连续反应器体系中进行。
128.权利要求127的方法,其中所述氰甲基化反应区包括一个搅拌釜反应器。
129.权利要求127的方法,其中所述氰甲基化反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
130.权利要求127的方法,其中所述方法进一步包括在将所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇引入所述水解/脱氢反应区之前,使氰化氢和/或水与所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇分离。
131.权利要求130的方法,其中所述氰化氢和/或所述水与所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇在汽提器中分离。
132.权利要求127的方法,其中所述水解/脱氢反应区包括一个搅拌釜反应器。
133.权利要求127的方法,其中所述水解/脱氢反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
134.权利要求109的方法,其中所述方法进一步包括使所述亚氨基二乙酸二钠膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸或其盐。
135.权利要求134的方法,其中所述方法进一步包括氧化所述N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸,形成N-(膦羧甲基)甘氨酸或其盐。
136.一种由2-氨基乙醇制备亚氨基二乙酸二钠的方法,该方法包括连续或间歇地将所述2-氨基乙醇引入到氰甲基化反应区中;在所述氰甲基化反应区内,连续或间歇地使所述2-氨基乙醇与氰化物源及甲醛源接触,形成包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇的氰甲基化产物;将所述氰甲基化产物中的至少一部分所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇连续或间歇地引入到水解反应区;在所述水解反应区内,连续或间歇地使所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇与氢氧化钠接触,形成包括N-(2-羟乙基)甘氨酸钠的水解产物;将所述水解产物中的至少一部分所述N-(2-羟乙基)甘氨酸钠连续或间歇地引入到脱氢反应区;以及在所述脱氢反应区内,连续或间歇地使所述N-(2-羟乙基)甘氨酸钠与含金属的催化剂接触,形成包括亚氨基二乙酸二钠的脱氢产物。
137.权利要求136的方法,其中所述含金属的催化剂包括选自镉、铜、镍、银和铅的金属。
138.权利要求136的方法,其中所述含金属的催化剂包括铜。
139.权利要求138的方法,其中所述含金属的催化剂包括在其表面上的含铜活性相和载体结构,该载体结构在脱氢反应条件下能够抗变形。
140.权利要求139的方法,其中所述载体结构包括含有至少约15%重量非铜金属和至少约10%重量铜的金属海绵体。
141.权利要求139的方法,其中所述催化剂表面的活性相包括至少约50%重量的铜。
142.权利要求141的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的除氧化亚铜以外的金属氧化物。
143.权利要求141的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的氧化亚铜。
144.权利要求141的方法,其中所述活性相包括至少约1%重量的辅助金属,该辅助金属选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗以及它们的混合物。
145.权利要求139的方法,其中所述载体结构包括含有至少约10%重量非铜金属的金属。
146.权利要求145的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体。
147.权利要求145的方法,其中所述金属载体包括至少约10%重量的非铜金属,该非铜金属选自镍、锌、锡、钴和铁或它们的混合物。
148.权利要求145的方法,其中所述催化剂包括含有所述活性相的表层,针对每克所述载体结构,所述表层含有约0.005至约0.5克铜。
149.权利要求145的方法,其中所述催化剂包括其上沉积有含铜外层的金属海绵体载体。
150.权利要求136的方法,其中所述甲醛源包括福尔马林、低聚甲醛或乙醇腈;以及所述氰化物源包括氰化氢或其盐、或乙醇腈。
151.权利要求150的方法,其中所述氰化物源包括氰化钠或氰化钾。
152.权利要求150的方法,其中所述甲醛源和所述氰化物源为乙醇腈。
153.权利要求136的方法,其中所述方法在连续反应器体系中进行。
154.权利要求153的方法,其中所述氰甲基化反应区包括一个搅拌釜反应器。
155.权利要求153的方法,其中所述氰甲基化反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
156.权利要求154的方法,其中所述方法进一步包括在将所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇引入水解反应区之前,使氰化氢和/或水与所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇分离。
157.权利要求156的方法,其中所述氰化氢和/或所述水与所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇在汽提器中分离。
158.权利要求156的方法,其中将至少一部分与所述2-(N-氰甲基氨基)乙醇分离的所述氰化氢循环回到所述氰甲基化反应区,与所述2-氨基乙醇接触。
159.权利要求153的方法,其中该方法进一步包括在将所述N-(2-羟乙基)甘氨酸钠引入所述脱氢反应区之前,使氨与所述N-(2-羟乙基)甘氨酸钠分离。
160.权利要求153的方法,其中所述脱氢反应区包括一个搅拌釜反应器。
161.权利要求153的方法,其中所述脱氢反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
162.权利要求136的方法,其中该方法进一步包括使所述亚氨基二乙酸二钠膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸或其盐。
163.权利要求162的方法,其中所述方法进一步包括氧化所述N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸,形成N-(膦羧甲基)甘氨酸或其盐。
164.一种由2-氨基乙醇制备亚氨基二乙酸二钠的方法,该方法包括连续或间歇地将所述2-氨基乙醇引入到脱氢反应区中;在所述脱氢反应区内,使所述2-氨基乙醇与含金属的催化剂接触,形成包含甘氨酸钠的脱氢产物;将所述脱氢产物中的至少一部分所述甘氨酸钠连续或间歇地引入到氰甲基化反应区;在所述氰甲基化反应区内,使所述甘氨酸钠与氰化物源及甲醛源接触,形成包括N-氰甲基甘氨酸钠的氰甲基化产物;将所述氰甲基化产物中的至少一部分所述N-氰甲基甘氨酸钠连续或间歇地引入到水解反应区;以及在所述水解反应区内,使所述N-氰甲基甘氨酸钠与氢氧化物源接触,形成包括亚氨基二乙酸二钠的水解产物。
165.权利要求164的方法,其中所述含金属的催化剂包括选自镉、铜、镍、银和铅的金属。
166.权利要求164的方法,其中所述含金属的催化剂包括铜。
167.权利要求166的方法,其中所述含金属的催化剂包括在其表面上的含铜活性相和载体结构,该载体结构在脱氢反应条件下能够抗变形。
168.权利要求167的方法,其中所述载体结构包括含有至少约15%重量非铜金属和至少约10%重量铜的金属海绵体。
169.权利要求167的方法,其中所述催化剂表面的活性相包括至少约50%重量的铜。
170.权利要求169的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的除氧化亚铜以外的金属氧化物。
171.权利要求169的方法,其中所述活性相包括少于约1%重量的氧化亚铜。
172.权利要求169的方法,其中所述活性相包括至少约1%重量的辅助金属,该辅助金属选自铬、钛、铌、钽、锆、钒、钼、锰、钨、钴、镍、铋、锡、锑、铅和锗以及它们的混合物。
173.权利要求167的方法,其中所述载体结构包括含有至少约10%重量非铜金属的金属。
174.权利要求173的方法,其中所述催化剂包括金属海绵体。
175.权利要求173的方法,其中所述金属载体包括至少约10%重量的非铜金属,该非铜金属选自镍、锌、锡、钴和铁或它们的混合物。
176.权利要求173的方法,其中所述催化剂包括含有所述活性相的表层,针对每克所述载体结构,所述表层含有约0.005至约0.5克铜。
177.权利要求173的方法,其中所述催化剂包括其上沉积有含铜外层的金属海绵体载体。
178.权利要求164的方法,其中所述甲醛源包括福尔马林、低聚甲醛或乙醇腈;以及所述氰化物源包括氰化氢或其盐、或乙醇腈。
179.权利要求178的方法,其中所述氰化物源包括氰化钠或氰化钾。
180.权利要求178的方法,其中所述甲醛源和所述氰化物源为乙醇腈。
181.权利要求164的方法,其中所述单乙醇胺原料包括2-氨基乙醇。
182.权利要求164的方法,其中所述单乙醇胺原料包括2-氨基乙醇,所述N-氰甲基化的单乙醇胺中间体包括2-(N-氰甲基氨基)乙醇,所述亚氨基二乙酸化合物包括亚氨基二乙酸二钠。
183.权利要求164的方法,其中所述方法在连续反应器体系中进行。
184.权利要求183的方法,其中所述氰甲基化反应区包括一个搅拌釜反应器。
185.权利要求183的方法,其中所述氰甲基化反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
186.权利要求183的方法,其中该方法进一步包括在将所述N-氰甲基甘氨酸钠引入所述水解反应区之前,使氰化氢和/或水与所述N-氰甲基甘氨酸钠分离。
187.权利要求186的方法,其中所述氰化氢和/或所述水与所述N-氰甲基甘氨酸钠在汽提器中分离。
188.权利要求183的方法,其中所述脱氢反应区包括一个搅拌釜反应器。
189.权利要求183的方法,其中所述脱氢反应区包括至少两个串联的搅拌釜反应器。
190.权利要求164的方法,其中该方法进一步包括使所述亚氨基二乙酸二钠膦羧甲基化,形成N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸或其盐。
191.权利要求190的方法,其中所述方法进一步包括氧化所述N-(膦羧甲基)亚氨基二乙酸,形成N-(膦羧甲基)甘氨酸或其盐。
全文摘要
本发明涉及由单乙醇胺化合物制备亚氨基二乙酸化合物的方法,其中单乙醇胺具有如下通式(I),其中R
文档编号C07C227/12GK1436167SQ01811308
公开日2003年8月13日 申请日期2001年5月15日 优先权日2000年5月15日
发明者H·C·伯克, T·S·弗朗西斯科, R·B·韦森菲尔德, D·A·摩根斯顿, J·P·艾罕塞特, W·L·小芒什, J·C·彼得森 申请人:孟山都技术有限责任公司
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