专利名称：一种混合链烷醇胺的制备方法
技术领域：
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种混合链垸醇胺的制 备方法。
二背景技术：
链垸醇胺是一种重要的化学产品，主要用作水泥添加剂、混凝土 外加剂、金属切削液、冷却液、防锈液、酸碱中和剂、乳化剂、油墨、 表面活性剂、络合剂、酸性气体吸收剂等。其是指分子中氮原子上至
少连接有1个C2 C4的羟烷基，如HOCH2CH2-或CH3CH(HO)CH2-或CH3CH(CH2OH)-或CH3CH2CH(OH)CH2-或CH3CH2CH(CH2OH)-等基团的有机小分子化合物，如N-甲基二乙醇胺、N， N， N' ， N '-四羟乙基乙二胺、N， N， N' ， N'-四羟异丙基乙二胺、二乙醇 胺、三乙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、N， N- (2-羟乙基)-2-丙 醇胺、N， N- (2-羟丙基)-N-(羟乙基)胺等。目前工业领域中使用 的多是单一的一种产品，在某些方面使用单一的一种产品性能仍不能 完全满足要求。将2种或2种以上链垸醇胺产品混配使用，能使产品 的性能得到互补，但需分别制备出这些单一的链垸醇胺，然后再按一 定的比例混配使用，制备工序多，生产成本较高。
三
发明内容
本发明的目的是提供一种制备工序简单、生产效率高，生产成本 低的混合链烷醇胺的制备方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为该制备方法是以分 子中所有氮原子上连接的具有与有机d-氧化物反应活性的氢原子总 数为1个或1个以上的水溶性含氮化合物为起始剂，与有机a-氧化物 的混合物反应合成，经真空蒸馏除去未反应物，制得产品。
所述的分子中所有氮原子上连接的具有与有机a-氧化物反应活
4性的氢原子总数为1个或1个以上的水溶性含氮化合物为氨、一甲胺、 二甲胺、 一乙胺、二乙胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、 一异丙醇胺、二异 丙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多
胺等；或上述含氮化合物2种或2种以上的混合物，混合物中任意组 分的摩尔数占混合物中所有含氮化合物总摩尔数的5% 95%;或上 述含氮化合物的水溶液，水溶液的质量浓度为10% 95%;或上述2 种或2种以上水溶液的混合物；或上述水溶液与上述1种或1种以上 含氮化合物的混合物。
所述的有机a，氧化物混合物为氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯中 2种或2种以上的混合物，混合物中任意一种有机a-氧化物的摩尔数 占混合物中所有有机a-氧化物总摩尔数的5% 95%。
上述起始剂中所有氮原子上连接的活性氢原子总的摩尔数与所 有的有机a-氧化物的摩尔数比为1: 0.3 1.2。
上述反应的温度为15 150°C，压力《10MPa，真空蒸馏温度为 60 130°C。
上述制备方法具体流程可为
1、 先将所述的起始剂投入到反应釜中，用惰性气体置换出反应 釜内的空气，将反应釜内物料加热到反应温度，连续向反应釜中加入
有机a-氧化物的混合物，控制反应温度15 150°C，压力《10MPa， 进完有机a-氧化物混合物，继续维持反应温度0.1 2小时，再于60 13(TC真空蒸馏除去未反应物，制得产品。
2、 用惰性气体置换出连续釜式或管道反应器中的空气，加热到 反应温度，将起始剂与有机a-氧化物混合物按照一定流量，同时连续 加入连续釜式或管道反应器中，控制反应温度15 150°C，压力《 10Mpa，反应后的物料进入蒸馏釜中，当蒸馏釜内物料量达到总体积 的约80%时，于60 13(TC真空蒸馏除去水及未反应物，制得产品。
采用本发明制备方法，合成制备工序由多步缩减到一步，即由过 去分别制备不同的链烷醇后，再混配成混合链烷醇胺，变为一步直接
5反应合成混合链烷醇胺，提髙了生产效率，降低了生产成本，但产品 仍然综合了各单一产品的性能，使它们得到了互补。
下面以一甲胺与氧化乙烯、氧化丙烯反应为例，说明本发明的反 应原理及优点
在工业应用中，将N-甲基二乙醇胺与N-甲基二异丙醇胺按一定 比例混合使用，性能优于单独使用其中任意产品，但需以一甲胺的水 溶液与氧化乙烯合成N-甲基二乙醇胺，及一甲胺的水溶液与氧化丙
烯合成N-甲基二异丙醇胺后再混配使用。反应方程式如下.-
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按本发明方法，将一甲胺水溶液与氧化乙烯、氧化丙烯混合物反 应， 一步直接制备混合链烷醇胺，化学组成有所不同，但其与N-甲 基二乙醇胺与N-甲基二异丙醇胺按一定比例混合使用，性能相当， 但合成制备过程减少到一步，提高了生产效率，降低了生产成本。
反应方程式如下
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在上述反应中，含有一定量的水，水可作为反应的催化剂、溶剂， 并有少量与氧化乙烯、氧化丙烯反应生成副产物，但该副产物对使用 也是有效物质。反应方程式如下
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四具体实施方式
实施例l:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将
5mol的乙二胺加入反应釜中，用氮气置换出反应釜内空气，加热到 90 100°C，将8mo1氧化乙烯与lOmol的氧化丙烯混合物连续加入反 应釜中，控制反应温度90 10(TC，压力《0.5MPa，进完料后，维持 反应温度0.5小时，于100 11(TC抽真空蒸馏，除去未反应物，并回 收使用，即得产品。
实施例2:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 4mol的乙二胺加入反应釜中，用氮气置换出反应釜内空气，加热到 90 100°C，将5mol氧化乙烯、9.25mol氧化丙烯及0.75 mol氧化丁 烯混合物连续加入反应釜中，控制反应温度90 10(TC，压力《 0.8MPa，进完料后，继续维持反应温度l小时，于100 110。C抽真 空蒸馏，除去未反应物，并回收使用，即得产品。
实施例3:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 7mol—乙醇胺加入反应釜中，用氮气置换出反应釜内空气，加热到 60 70°C ，将0.7mol氧化乙烯与13.3mol氧化丙烯混合物连续加入反 应釜中，控制反应温度60 7(TC，压力《0.3MPa，维持反应温度0.5 小时，于100 11(TC抽真空蒸馏，除去未反应物，并回收利用，即 得产品。
实施例4:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 含一甲胺6mo1、质量浓度为80%的一甲胺水溶液加入反应釜中，用 氮气置换出反应釜内空气，加热到70 80'C，将1.44mol氧化丙烯与 12.96mol的氧化乙烯混合物连续加入反应釜中，控制反应温度70~ 80°C，压力《0.6MPa，进完料后，维持反应温度0.3小时，于60 70 "C抽真空蒸馏，除去未反应物，并回收利用，即得产品。
实施例5:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 含二甲胺6mo1、质量浓度95%的二甲胺水溶液加入反应釜中，用氮气置换出反应釜内空气，加热到120 130°C，将3.6mol氧化丙烯与 3.6mol氧化乙烯混合物连续加入反应釜中，控制反应温度120 130 °C，压力《3MPa，进完料后，维持反应温度0.5小时，于70 8(TC 抽真空蒸馏，除去未反应物，.并回收利用，即得产品。
实施例6t采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 含四乙烯五胺3mo1、质量浓度80%四乙烯五胺水溶液加入反应釜中， 用氮气置换出反应釜内空气，加热到120 13(TC，将0.985mol氧化 乙烯、5mol氧化丙烯及0.315 mol氧化丁烯混合物连续加入反应釜中， 控制反应温度120 13(TC，压力《lMPa，进完料后，维持反应温度 1.5小时，于100 11(TC抽真空蒸馏，除去未反应物，并回收利用， 即得产品。
实施例7:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 3.6mol三乙烯四胺、0.2mol—乙醇胺、0.2mol—异丙醇胺加入反应 釜中，用氮气置换出反应釜内空气，加热到130 14(TC，将1.5mo1 氧化丙烯与13.5摩尔的氧化乙烯混合物连续加入反应釜中，控制反 应温度130 140°C，压力《0.8MPa，进完料后，维持反应温度1.5 小时，于100 11(TC抽真空蒸馏，除去未反应物，并回收利用，即
得广品o
实施例8:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。用 氮气置换出反应釜内空气，将含氨5mo1质量浓度为25%氨水溶液、 含二甲胺1 mol质量浓度为40%二甲胺水溶液及含一甲胺1 mol质量 浓度为40%—甲胺水溶液加入反应釜中，加热到50 60°C ，将8.55mol 氧化乙烯与0.45mol的氧化丙烯混合物连续加入反应釜中，控制反应 温度50 6(TC，压力《0.5MPa，进完料后，维持反应温度0.5小时， 于70 8(TC抽真空蒸馏，除去部分水及未反应物，并回收利用，即 付广口口 °
实施例9:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。用氮气置换出反应釜内空气，将含氨5mo1质量浓度75c/。氨水溶液、lmo1 乙二胺及2mo1—乙胺加入反应釜中，加热到85 95。C，将9.95 mol 氧化乙竭、10inol氧化丙烯及1.05mol氧化丁烯混合物连续加入反应 釜中，控制反应温度85 95t:，压力《3MPa，进完料后，维持反应 温度0.5小时，于100 11(TC抽真空蒸馏，除去未反应物，并回收利 用，即得产品。
实施例10:采用2L耐压不锈钢反应釜，反应釜装有搅拌器、温 度计、压力表、冷却管、加热装置、进料管、进气阀、排气阀等。将 含氨8mo1、质量浓度35%氨水溶液加入反应釜中，用氮气置换出反 应釜内空气，加热到15 45。C，将9.2氧化乙烯与10mol氧化丙烯混 合物连续加入反应釜中，控制反应温度15 45°C，压力《lMPa，进 完料后，维持反应温度0.5小时，于80 9(TC抽真空蒸馏，除去未反 应物，并回收利用，即得产品。
实施例ll:采用小型实验管式反应器，反应器装有温度计、压 力表、进气阀、排气阀、加热冷却装置等，反应器前有静态混合器， 混合器连有2个高压计量泵，分别计量加入氧化乙烯、氧化丙烯混合 物及分子中氮原子上含有活性氢原子的化合物(或其水溶液)，反应 器后端连有换热器、蒸馏釜，预先用氮气等惰性气体将反应器系统内 的空气置换出。反应器加热到140 150°C，将含10mol氨质量浓度 为95%的氨水、7mol氧化乙烯与10mol氧化丙烯混合物，分别按质 量流量298g/min及148g/min同时加入静态混合器中，控制管式反应 器温度为140 150°C，压力《10MPa，反应后的物料进入蒸馏釜中， 当蒸馏釜内物料量达到总体积的约80%时，于100 110。C在真空下 进行蒸馏，除去水等未反应物，并回收利用，即得产品。
权利要求
1、一种混合链烷醇胺的制备方法，其特征是该制备方法是以分子中所有氮原子上连接的具有与有机α-氧化物反应活性的氢原子总数为1个或1个以上的水溶性含氮化合物为起始剂，与有机α-氧化物的混合物反应合成，经真空蒸馏除去未反应物，制得产品。
2、 根据权利要示1所述的一种混合链烷醇胺的制备方法，其特 征是所述的分子中所有氮原子上连接的具有与有机a-氧化物反应活 性的氢原子总数为1个或1个以上的水溶性含氮化合物为氨、一甲胺、 二甲胺、 一乙胺、二乙胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、 一异丙醇胺、二异 丙醇胺、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、多乙烯多 胺；或上述含氮化合物2种或2种以上的混合物，混合物中任意组分 的摩尔数占混合物中所有含氮化合物总摩尔数的5% 95%;或上述 含氮化合物的水溶液，水溶液的质量浓度为10% 95%;或上述2种 或2种以上水溶液的混合物；或上述水溶液与上述1种或1种以上含 氮化合物的混合物。
3、 根据权利要求1或2所述的一种混合链垸醇胺的制备方法， 其特征是所述的有机a-氧化物混合物为氧化乙烯、氧化丙烯、氧化 丁烯中2种或2种以上的混合物，混合物中任意一种有机a-氧化物的 摩尔数占混合物中所有有机a-氧化物总摩尔数的5% 95%。
4、 根据权利要示1或2所述的一种混合链垸醇胺的制备方法， 其特征是起始剂中所有氮原子上连接的活性氢原子总的摩尔数与所 有的有机a-氧化物的摩尔数比为1: 0.3 1.2。
5、 根据权利要示1或2所述的所述的一种混合链烷醇胺的制备 方法，其特征是上述反应的温度为15 150°C，压力《10MPa，真 空蒸馏温度为60 130°C。
6、 根据权利要示1或2所述的一种混合链烷醇胺的制备方法， 其特征是先将所述的起始剂投入到反应釜中，用惰性气体置换出反 应釜内的空气，将反应釜内物料加热到反应温度，连续向反应釜中加入有机a-氧化物的混合物，控制反应温度15 150°C，压力《10MPa， 进完有机a-氧化物混合物，继续维持反应温度0.1 2小时，再于60 13(TC真空蒸馏除去未反应物，制得产品。
7、根据权利要示1所述的一种混合链烷醇胺的制备方法，其特 征是用惰性气体置换出连续釜式或管道反应器中的空气，加热到反 应温度，将起始剂与有机a-氧化物混合物按照一定流量，同时连续加 入连续釜式或管道反应器中，控制反应温度15 150°C，压力《 10Mpa，反应后的物料进入蒸馏釜中，当蒸馏釜内物料量达到总体积 的约80%时，于60 13(TC真空蒸馏除去水及未反应物，制得产品。
全文摘要
本发明公开了一种混合链烷醇胺的制备方法，该制备方法是以分子中所有氮原子上连接的具有与有机α-氧化物反应活性的氢原子总数为1个或1个以上的水溶性含氮化合物为起始剂，与有机α-氧化物的混合物反应合成，经真空蒸馏除去未反应物，制得产品。采用该方法合成制备工序由多步缩减到一步，即由过去分别制备不同的链烷醇后，再混备成混合链烷醇胺，变为一步直接反应合成混合链烷醇胺，提高了生产效率，降低了生产成本。
文档编号C07C213/04GK101475495SQ20091001014
公开日2009年7月8日 申请日期2009年1月19日 优先权日2009年1月19日
发明者曲亚明, 李金彪, 梁国强 申请人:抚顺佳化聚氨酯有限公司