一种n-甲基二异丙醇胺的制备方法
【技术领域】 [0001] 本发明设及化工领域，具体设及一种N-甲基二异丙醇胺的制备方法。
【背景技术】
[0002] MDIPA作为一种S链烧醇胺产品可W应用于脱硫、柔顺剂、纺织工业及涂料助剂等 领域，在脱硫领域，由于其分子结构中N-甲基的存在降低了MDIPA水溶液的碱性，有利于 &S气体的选择性吸收，降低了解吸阶段的能耗;MDIPA及其与环氧丙烷、环氧乙烧合成的 聚酸类物质也应用于柔顺剂及纺织工业助剂领域，主要用途是增加天然纤维及人造纤维的 柔顺性；在涂料助剂方面，有报道表明MDIPA主要应用于半导体电子元件的表面处理助剂。 MDIPA相关的应用性研究国外已有多篇专利文献报道。
[0003] N-甲基二异丙醇胺通常的制备方法是W甲胺及环氧丙烷为原料进行W下反应制 得：
运一路线的制备方法在专利FR2251545 W及FR2387212中有所描述，其他如专利CN102557960A也采用该路线合成N-甲基二异丙醇胺，W及其他类型的烷基醇胺产品。W上 所述专利的差别在于合成工艺的不同，但不论何种工艺，都不可避免地有副产物的生成，运 些副产物是环氧丙烷与醇胺类物质聚合形成的聚酸类副产物，运类物质沸点高难W从产品 中进行分离，影响N-甲基二异丙醇胺产品的一次合成的纯度。
[0004] 此外，甲胺是伯胺，为得到高含量的N-甲基二异丙醇胺产品，需要至少2个单位的 环氧丙烷与之反应，大量环氧丙烷的加入增加副反应几率的同时也会对产品的色度产生影 响，而降低环氧丙烷的投料比例，则会带来N-甲基一异丙醇胺与N-甲基二异丙醇胺的分离 问题，增加生产的能耗。
【发明内容】
[0005] 本发明克服了现有技术中制备N-甲基二异丙醇胺时转化率低，制备得到的N-甲 基二异丙醇胺纯度低的问题，在于提供一种合成反应原料转化率高，得到高纯度N-甲基二 异丙醇胺的N-甲基二异丙醇胺的制备方法。
[0006] 本发明的具体技术方案如下： 一种N-甲基二异丙醇胺的制备方法，包括如下步骤： (1)将二异丙醇胺和多聚甲醒加入到反应器中，升溫，抽真空，揽拌反应后得到中间产 物； (2 )将步骤（I)得到的中间产物冷却至室溫，加入溶剂进行稀释，得到稀释后的产物； (3)将稀释后的产物加入到反应蓋中，然后加入催化剂和叔胺类抑制剂，用氨气置换反 应蓋内的空气，然后继续通入氨气至反应蓋内的压力为0. 5~4.OMPa,升溫，揽拌反应，过滤， 得到N-甲基二异丙醇胺产品。
[0007] 步骤（1)中升溫至40°C~120。揽拌反应2~4小时，抽真空至反应器内的真空度 为-0.090- -0.099MPa。抽真空操作的目的在于除去反应中产生的水分，使得合成反应充 分进行，同时也能除去过量的甲醒，减少加氨反应阶段的副反应的发生。为使反应水份及时 除去，真空度控制在-0. 090- -0. 099MPa范围内。
[0008] 步骤（3)中由于胺类物质的溫度敏感性较高，在高溫下容易分解变质，在保证加氨 反应溫度需要的条件下，升溫至20°C~80°C。步骤（3)中先向反应蓋中充氨气至2Mpa，揽拌 反应，当反应蓋内的压力降至1. 5Mpa时，向系统中充氨气，升压至2Mpa;重复此操作，直至 下一次充压时间间隔在1.化W上，停止反应。
[0009] 步骤（1)中二异丙醇胺与多聚甲醒的比为1.0:1.0~1.5。由于此反应为平衡反应， 加入过量的多聚甲醒有利于反应向正反应方向进行，但由于过量的多聚甲醒难W回收，因 此优选上述范围的投料比，在满足反应需要的条件下，降低合成工艺成本；更优选地采用相 对于DIPA轻微过量的多聚甲醒进行该步反应。
[0010] 多聚甲醒的聚合度过高则解聚副产物增多，不利于反应的进行；优选的步骤（1) 中，所述多聚甲醒的聚合度为3~200。
[0011] 步骤（2)中，溶剂的加入有利于降低反应体系粘度，增加氨气的在反应体系的溶解 度，从而提高加氨还原反应的效率，因此选择粘度小且氨气溶解度大的物质做为溶剂，如甲 醇、乙醇、异丙醇、乙酸或异丙酸等醇酸类溶剂。步骤（2)中，加入的溶剂与产物的质量比为 1~10:1，溶剂量过多也会增加后处理的成本，溶剂与产物的质量比优选为3~5:1。
[0012] 步骤（3)中，所述叔胺类物质选自=甲胺、=乙胺、=丙胺中的一种，叔胺类物质的 添加量占反应体系所有物料总质量的1.0% -3.0%;其主要目的在于，减少加氨催化剂的脱 胺基反应，提高加氨还原反应的产率。
[0013] 步骤（3)中，所述催化剂选自雷尼儀、Pd/C、雷尼铜、亚铭酸铜中的一种，催化剂占 反应体系所有物料总质量的0. 5%~3. 0%。
[0014] 步骤（3)中，用1. 5MPa氨气置换反应蓋内的空气，连续置换S次。
[0015] 本发明利用二异丙醇胺及多聚甲醒为原料，擬弃常规的副反应较多的甲胺-环氧 丙烷合成方法，创造性的采用二异丙醇胺作为多聚甲醒的解聚剂，避免了其他常规的碱性 解聚剂的应用，减少了中间产物合成阶段的副反应，从而制备出了高纯度的中间产物；同时 在加氨还原反应阶段通过加入叔胺类抑制剂，避免了反应过程可能的脱胺基反应，提高了 合成反应的产率。本发明所述的合成方法具有反应条件溫和，转化率高，目标产物的产率 高，粗产品处理简便的优点。
【具体实施方式】
[0016] 本发明所加入的多聚甲醒的量是W甲醒为基准的。
[0017] 实施例1 (1)在装有机械揽拌器、溫度计的四口烧瓶中加入二异丙醇胺266g、多聚甲醒(聚合度 为200)60g，揽拌均匀，加热，控制反应溫度在60°C，抽真空至反应器内的真空度为-0. 090--0. 099MPa，揽拌反应化后，得到中间产物，为无色透明液体，取样，进行气相色谱分析，中 间产物的收率为95. 1% ; (2)取步骤（1)得到的50g中间产物冷却至室溫，加入100g甲醇进行稀释，得到稀释后 的产物；（3)将稀释后的产物加入到反应蓋中，然后加入2. 5g雷尼儀、4gS乙胺，用1. 5Mpa 的氨气置换反应蓋内的空气3-4次后，向反应蓋中充氨气至2Mpa，揽拌反应，通过循环水和 加热装置控制反应溫度在45°C左右。当反应蓋内的压力降至1. 5Mpa时，向系统中充氨气， 升压至2Mpa，重复此操作，直至下一次充压时间间隔在1.化W上，停止反应；泄压后，取样， 进行气相色谱分析，N-甲基二异丙醇胺的收率为94. 9%。 阳〇1引 实施例2 (1) 在装有机械揽拌器、溫度计的四口烧瓶中加入二异丙醇胺266g、多聚甲醒(聚合度 为200)60g，揽拌均匀，加热，控制反应溫度在70°C，抽真空至反应器内的真空度为-0. 090--0. 099MPa，揽拌反应化后，得到中间产物，为无色透明液体，取样，进行气相色谱分析，中 间产物的收率为96. 3% ; (2) 取步骤（1)得到的50g中间产物冷却至室溫，加入150g异丙醇进行稀释，得到稀释 后的产物； (3) 将稀释后的产物加入到反应蓋中，然后加入2. 5g亚铭酸铜、4gS甲胺，用1. 5Mpa 的氨气置换反应蓋内的空气3-4次后，向反应蓋中充氨气至2Mpa，揽拌反应，通过循环水和 加热装置控制反应溫度在45°C左右。当反应蓋内的压力降至1. 5Mpa时，向系统中充氨气， 升压至2Mpa，重复此操作，直至下一次充压时间间隔在1.化W上，停止反应；泄压后，取样， 进行气相色谱分析，N-甲基二异丙醇胺的收率为95. 5%。
[0019] 实施例3 (1) 在装有机械揽拌器、溫度计的四口烧瓶中加入二异丙醇胺266g、多聚甲醒(聚合度 为200)63g，揽拌均匀，加热，控制反应溫度在70°C，抽真空至反应器内的真空度为-0. 090--0. 099MPa，揽拌反应化后，得到中间产物，为无色透明液体，取样，进行气相色谱分析，中 间产物的收率为99. 5%; (2) 取步骤（1)得到的50g中间产物冷却至室溫，加入150g异丙醇进行稀释，得到稀释 后的产物； (3) 将稀释后的产物加入到反应蓋中，然后加入2. 5g亚铭酸铜、4gS甲胺，用1. 5Mpa 的氨气置换反应蓋内的空气3-4次后，向反应蓋中充氨气至2Mpa，揽拌反应，通过循环水和 加热装置控制反应溫度在45°C左右。当反应蓋内的压力降至1. 5Mpa时，向系统中充氨气， 升压至2Mpa，重复此操作，直至下一次充压时间间隔在1.化W上，停止反应；泄压后，取样， 进行气相色谱分析，N-甲基二异丙醇胺的收率为97. 1%。
[0020] 实施例4 (1) 在装有机械揽拌器、溫度计的四口烧瓶中加入二异丙醇胺266g、多聚甲醒(聚合度 为100)63g，揽拌均匀，加热，控制反应溫度在70°C，抽真空至反应器内的真空度为-0. 090--0. 099MPa，揽拌反应地后，得到中间产物，为无色透明液体，取样，进行气相色谱分析，中 间产物的收率为99. 7%; (2) 取步骤（1)得到的50g中间产物冷却至室溫，加入150g异丙醇进行稀释，得到稀释 后的产物； (3)将稀释后的产物加入到反应蓋中，然后加入2. 5gPd/C、4gS乙胺，用1.5Mpa的氨 气置换反应蓋内的空气3-4次后，向反应蓋中