CN101058546A - 一种制备3－烷氧基丙胺的方法 - Google Patents
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Abstract
一种制备3－烷氧基丙胺的方法是将醇和氢氧化钠水溶液按氢氧化钠用量为醇用量的0.2～1.2wt％混合后搅拌，加热至40－70℃，逐滴加入与醇等摩尔的丙烯腈，滴完丙烯腈后反应1.5－5h，待降温后得到3－烷氧基丙腈；将3－烷氧基丙腈、骨架镍和H2O按比例置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，升温至100～160℃后，向釜中通入氨气和氢气，然后反应2～5h后，降温出料，料液除去催化剂即为产品。本发明具有应条件温和、工艺简单、产率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备3-烷氧基丙胺的方法。
背景技术
脂肪伯胺是一类重要的化工原料，它们可以用来制备表面活性剂、杀菌剂、燃料和润滑剂添加剂，也可以直接用于矿物浮选、防腐、公路建设和水处理。通常脂肪胺可以利用动、植物油脂制取，也可以利用石油组分得到。
3-烷氧基丙胺是一种特殊的脂肪胺。其特别之处在于，除了油脂和石油之外，许多形式的醇也能够作为3-烷氧基丙胺的合成原料。
3-烷氧基丙胺及其胺的衍生物，包含了不同的碳链长度以及不同的表面活性剂的性质。再加上典型的阳离子表面活性剂性质，3-烷氧基丙胺和它们的简单的衍生物，在油或有机体系中，具有高流动性、低熔点、使用方便的特性。
在3-烷氧基丙胺的制备方法中，首先从醇和丙烯腈中制备烷氧基丙腈，然后将产物氢化。例如，Uter Morene等人的方法[J.Am.Chem.Soc.Vol.57，第1505页(1945)]，在英国专利第869,405号中叙述的方法等是已知的方法。然而，在这些方法中，氧化反应是在大约10MPa的高氢气压力下进行的。因此，这些方法不能说是工业上适用的。另一方面，日本专利申请公开第103505/1975号公开了一种方法，在这种方法中使用一种碱金属氧化物以得到腈，在除去碱金属氢氧化物后将所形成的腈在大约2.5MPa或更低的氢气压力下氢化。这种方法需要除去碱金属氢氧化物的复杂操作，并且其产率低。因此该方法作为以工业规模通过烷氧基丙腈制备烷氧基丙胺的方法还不令人满意。
发明内容
本发明的目的是提供一反应条件温和、工艺简单、产率高的制备3-烷氧基丙胺的方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
(1)氰乙基化反应：
将醇和氢氧化钠水溶液按氢氧化钠用量为醇用量的0.2～1.2wt％混合后搅拌，加热至40-70℃，逐滴加入与醇等摩尔的丙烯腈，滴完丙烯腈后反应1.5-5h，待降温后得到3-烷氧基丙腈；
(2)加氢还原反应：
将3-烷氧基丙腈、骨架镍和H2O按比例置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，升温至100～160℃后，向釜中通入氨气和氢气，然后反应2～5h后，降温出料，料液除去催化剂即为产品；
所述的骨架镍用量是3-烷氧基丙腈用量的0.7～3wt％，氢气压力1.0～2.5MPa，NH3压力0.4～1.4MPa，H2O用量是3-烷氧基丙腈用量的0.7～3.0wt％。
如上所述的3-烷氧基丙胺是R-O-CH2CH2CH2NH2，其中R表示具有8至18个有碳原子的直链或支链烷基。
如上所述的醇R-OH，其中R表示具有8至18个有碳原子的直链或支链烷基，2-乙基己醇，异癸醇，十二醇，十三醇，棕榈醇，十八醇，异十八醇或2-辛基十二醇。在这些醇中，首选直链醇，最好为伯醇或仲醇。
如上所述的3-烷氧基丙腈为R-O-CH2CH2CN，其中R表示具有8至18个有碳原子的直链或支链烷基。
本发明的优点如下：
1、在进行加氢还原时，氢气压力低于2.5MPa，反应条件温和。
2、在中间体3-烷氧基丙腈制备后，不需要进行除去碱金属氢氧化物的复杂操作，可以直接进行加氢还原。
3、转化率高。
4、工艺简单，易操作。
具体实施方式
实施例1
将异十三醇150g(0.75mol)和氢氧化钠水溶液1.35g混合，加热至60℃，然后滴加丙烯腈50ml(0.75mol)，滴加完成后，在60℃下进行搅拌，老化3.5h后，停止加热，降温，出料，得到3-烷氧基丙腈，转化率为92.95％。
再将3-烷氧基丙腈150g、骨架镍3g和水4.5g置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，将反应体系加热至140℃，用氢气2.0MPa和氨气1.0MPa加压，在保持此压力下进行反应，待反应3h后，停止加热，将反应体系冷却后出料，用过滤法除去骨架镍以得到3-烷氧基丙胺，转化率为95.57％。
实施例2
将C8-10醇150g(0.75mol)和氢氧化钠水溶液1.8g混合，加热至40℃，然后滴加丙烯腈50ml(0.75mol)，滴加完成后，在40℃下进行搅拌，老化5h后，停止加热，降温，出料，得到3-C8-10烷氧基丙腈，转化率为95.93％。
再将3-C8-10烷氧基丙腈150g、骨架镍4.5g和水3g置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，将反应体系加热至160℃，用氢气2.5MPa和氨气1.4MPa加压，在保持此压力下进行反应，待反应5h后，停止加热，将反应体系冷却后出料，用过滤法除去催化剂以得到3-C8-10烷氧基丙胺，转化率为96.57％。
实施例3
将异十八醇150g(0.75mol)和氢氧化钠水溶液0.3g混合，加热至70℃，然后滴加丙烯腈50ml(0.75mol)，滴加完成后，在70℃下进行搅拌，老化5h后，停止加热，降温，出料，得到3-异十八烷氧基丙腈，转化率为94.33％。
再将3-异十八烷氧基丙腈150g、骨架镍2g和水1g置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，将反应体系加热至150℃，用氢气2.5MPa和氨气1.0MPa加压，在保持此压力下进行反应，待反应5h后，停止加热，将反应体系冷却后出料，用过滤法除去催化剂以得到3-异十八烷氧基丙胺，转化率为96.57％。
实施例4
将十二醇150g(0.75mol)和氢氧化钠水溶液1.4g混合，加热至70℃，然后滴加丙烯腈50ml(0.75mol)，滴加完成后，在70℃下进行搅拌，老化3h后，停止加热，降温，出料，得到3-十二烷氧基丙腈，转化率为91.53％。
再将3-十二氧基丙腈150g、骨架镍3g和水3g置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，将反应体系加热至100℃，用氢气1.0MPa和氨气1.0MPa加压，在保持此压力下进行反应，待反应5h后，停止加热，将反应体系冷却后出料，用过滤法除去催化剂以得到3-十二烷氧基丙胺，转化率为95.67％。
实施例5
将异癸醇150g(0.75mol)和氢氧化钠水溶液0.3g混合，加热至50℃，然后滴加丙烯腈50ml(0.75mol)，滴加完成后，在50℃下进行搅拌，老化1.5h后，停止加热，降温，出料，得到3-异癸烷氧基丙腈，转化率为90.77％。
再将3-异癸氧基丙腈150g、骨架镍1g和水3g置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，将反应体系加热至160℃，用氢气1.2MPa和氨气0.4MPa加压，在保持此压力下进行反应，待反应2h后，停止加热，将反应体系冷却后出料，用过滤法除去催化剂以得到3-异癸烷氧基丙胺，转化率为93.85％。
实施例6
将十二醇150g(0.75mol)和氢氧化钠水溶液1.5g混合，加热至50℃，然后滴加丙烯腈50ml(0.75mol)，滴加完成后，在50℃下进行搅拌，老化1.5h后，停止加热，降温，出料，得到3-十二烷氧基丙腈，转化率为92.73％。
再将3-十二氧基丙腈150g、骨架镍4.5g和水2g置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，将反应体系加热至120℃，用氢气1.5MPa和氨气0.8MPa加压，在保持此压力下进行反应，待反应3h后，停止加热，将反应体系冷却后出料，用过滤法除去催化剂以得到3-十二烷氧基丙胺，转化率为94.52％。
Claims (7)
1、一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)氰乙基化反应：
将醇和氢氧化钠水溶液按氢氧化钠用量为醇用量的0.2～1.2wt％混合后搅拌，加热至40-70℃，逐滴加入与醇等摩尔的丙烯腈，滴完丙烯腈后反应1.5-5h，待降温后得到3-烷氧基丙腈；
(2)加氢还原反应：
将3-烷氧基丙腈、骨架镍和H2O按比例置于高压釜中，通入氢气至釜中置换釜内空气，搅拌，升温至100～160℃后，向釜中通入氨气和氢气，然后反应2～5h后，降温出料，料液除去催化剂即为产品；
所述的骨架镍用量是3-烷氧基丙腈用量的0.7～3wt％，氢气压力1.0～2.5MPa，NH3压力0.4～1.4MPa，H2O用量是3-烷氧基丙腈用量的0.7～3.0wt％。
2、如权利要求1所述的一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于所述的3-烷氧基丙胺是R-O-CH2CH2CH2NH2，其中R表示具有8至18个有碳原子的直链或支链烷基。
3、如权利要求1所述的一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于所述的醇是R-OH，其中R表示具有8至18个有碳原子的直链或支链烷基。
4、如权利要求3所述的一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于所述的R为直链烷基。
5、如权利要求3所述的一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于所述的醇是2-乙基己醇，异癸醇，十二醇，十三醇，棕榈醇，十八醇，异十八醇或2-辛基十二醇。
6、如权利要求3所述的一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于所述的醇为伯醇或仲醇。
7、如权利要求1所述的一种制备3-烷氧基丙胺的方法，其特征在于所述的3-烷氧基丙腈为R-O-CH2CH2CN，其中R表示具有8至18个有碳原子的直链或支链烷基。
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