CN102126967A - 一种n,n-二异丙基乙醇胺的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，包括以下步骤：将计量好的二异丙胺以及催化剂一次性加入反应釜中，调节至10～180℃的温度，随后将环氧乙烷计量后通入进行反应，生成N，N-二异丙基乙醇胺的混合物；二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为1～10∶1，将含有DIPEA混合物送入脱胺塔，脱除过量的二异丙胺；脱胺塔的操作压力为-0.1～0.1MPa，塔顶温度为20～120℃，塔釜温度为100～220℃；脱除二异丙胺的粗品DIPEA经过精制塔减压精馏，连续分离出DIPEA产品，所述精制的操作压力为-0.1MPa～常压，塔顶温度为50～200℃，塔釜温度为60～220℃。本发明有益的效果：具有操作简单，生产成本低，有利于工业化生产。

Description

一种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法
技术领域
本发明涉及医药中间体领域，尤其是一种N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法。
背景技术
N，N-二异丙基乙醇胺(DIPEA)主要用于有机合成，是抗胆碱药溴化丙胺太林的中间体。也可用于纤维助剂、乳化剂和催化剂等。DIPEA的合成方法有多种，国内大都采用二异丙胺水溶液与环氧乙烷的反应工艺，如：将二异丙胺和水加入反应锅内，冷至0-5℃，通入环氧乙烷。先自然升温至20-30℃，搅拌反应4h，再逐渐升温至40-50℃，继续反应4h。随后放置过夜，次日将反应液先常压分馏，分去120℃以下的低沸物与中沸物(回收套用)，然后减压分馏，收集90-100℃(2.67kPa)馏分即为DIPEA。很明显，该工艺反应周期长，效率低，副反应多，脱水能耗大，同时产品质量不稳定。
另外如美国专利US 4,745,190中采用二异丙胺与乙二醇为原料，加入催化剂如RuCl2(PPh3)3，在120～125℃，反应2.0～2.5h，最终选择性100％，而转化率却只有20％。
此外，罗马专利83721以二异丙胺与环氧乙烷为原料，同时还添加异丙醇等稀释溶剂，最终在130℃反应2h，DIPEA的收率为90.5％。
上述国外的几种DIPEA的合成方法都存在一定的缺陷，如转化率低、反应温度高、需采用稀释溶剂等。
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述技术的不足，而提供一种N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，具有操作简单，生产成本低，有利于工业化生产。
本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，包括以下步骤：
(1)将计量好的二异丙胺以及催化剂一次性加入反应釜中，调节至10～180℃的温度，随后将环氧乙烷计量后通入进行反应，生成N，N-二异丙基乙醇胺的混合物；二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为1～10∶1，催化剂的加入量为催化剂与两个原料之和的质量百分比0.1～2.0％；
其反应方程式为：
(2)将含有DIPEA混合物送入脱胺塔，脱除过量的二异丙胺；由于反应中DIPA过量，因此需设置脱胺塔将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为-0.1～0.1MPa，塔顶温度为20～120℃，塔釜温度为100～220℃；在此，过量的DIPA从塔顶脱除后可返回步骤(1)中继续参与反应。而塔釜则获得DIPEA粗品，该物料随后进入下一步骤(3)。
(3)脱除二异丙胺的粗品DIPEA经过精制塔减压精馏，连续分离出DIPEA产品，所述精制的操作压力为-0.1MPa～常压，塔顶温度为50～200℃，塔釜温度为60～220℃。在此，合格的产品DIPEA从塔顶采出，而塔釜则主要为少量高沸物。
步骤(1)中所用的催化剂可以为碱性催化剂，如碱金属或碱土金属的氢氧化物，也可以为路易斯酸催化剂，如氯化铝、氯化锌、氯化铁等。
作为优选，反应温度控制在30～150℃为最佳，过低的反应温度反应时间较长，反应温度过高，则副反应严重。二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为2～8∶1，DIPA过量有利于E0的转化，并进一步减少副反应。
作为优选，步骤(2)中所述脱胺塔的操作压力为-0.1MPa～常压，塔顶温度为30～100℃，塔釜温度为110～200℃。步骤(3)中所述精制的操作压力为-0.1～-0.05MPa；塔顶温度为70～170℃；塔釜温度为70～170℃。
本发明有益的效果是：
1)直接以纯二异丙胺而不是其水溶液为反应原料，同时也不需要添加稀释介质，从而一方面提高了设备利用率，同时也避免了环氧乙烷同水生成乙二醇的副反应。
2)产物的分离方式效率高，产品质量好。
附图说明
图1是本发明的合成工艺示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例1
在10L的压力反应釜中，加入5kg二异丙胺以及20g氯化锌催化剂。随后启动搅拌，并升温至50℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入，反应4h后结束。最终分析反应液组成为：DIPA72.9％、催化剂0.4％、DIPEA26.5％、高沸物0.2％。
将上述反应液连续加入一Φ30mm，装有1m填料的脱胺塔中，在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压，塔顶温度为83.5℃，塔釜温度为192℃，塔顶、塔釜物料连续采 出。塔釜分析基本检测不出DIPA。
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后，再连续加入一Φ30mm，装有1.5m填料的DIPEA精制塔中，在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa，塔顶温度为103℃，塔釜温度为122℃，塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.8％，颜色无色透明。
实施例2
在10L的压力反应釜中，加入5kg二异丙胺以及20g氯化锌催化剂。随后启动搅拌，并升温至50℃。然后将800g环氧乙烷缓慢通入，反应4h后结束。最终分析反应液组成为：E00.1％、DIPA54.0％、催化剂0.3％、DIPEA44.3％、高沸物1.3％。
将上述反应液连续加入一Φ30mm，装有1m填料的脱胺塔中，在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为-0.05MPa，塔顶温度为68.0℃，塔釜温度为176℃，塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后，再连续加入一Φ30mm，装有1.5m填料的DIPEA精制塔中，在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.095MPa，塔顶温度为113℃，塔釜温度为130℃，塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7％，颜色无色透明。
实施例3
在10L的压力反应釜中，加入5kg二异丙胺以及20g氯化锌催化剂。随后启动搅拌，并升温至80℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入，反应4h后结束。最终分析反应液组成为：DIPA73.1％、催化剂0.4％、DIPEA26.1％、高沸物0.4％。
将上述反应液连续加入一Φ30mm，装有1m填料的脱胺塔中，在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压，塔顶温度为83.5℃，塔釜温度为192℃，塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后，再连续加入一Φ30mm，装有1.5m填料的DIPEA精制塔中，在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa，塔顶温度为103℃，塔釜温度为125℃，塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7％，颜色无色透明。
实施例4
在10L的压力反应釜中，加入5kg二异丙胺以及10g氢氧化钾催化剂。随后启动搅拌， 并升温至80℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入，反应4h后结束。最终分析反应液组成为：DIPA71.9％、催化剂0.4％、DIPEA27.5％、高沸物0.2％。
将上述反应液连续加入一Φ30mm，装有1m填料的脱胺塔中，在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压，塔顶温度为83.5℃，塔釜温度为192℃，塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后，再连续加入一Φ30mm，装有1.5m填料的DIPEA精制塔中，在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa，塔顶温度为103℃，塔釜温度为122℃，塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.8％，颜色无色透明。
实施例5
在10L的压力反应釜中，加入5kg二异丙胺以及10g氢氧化钾催化剂。随后启动搅拌，并升温至80℃。然后将800g环氧乙烷缓慢通入，反应4h后结束。最终分析反应液组成为：EO0.1％、DIPA56.2.0％、催化剂0.4％、DIPEA42.0％、高沸物1.3％。
将上述反应液连续加入一Φ30mm，装有1m填料的脱胺塔中，在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为-0.05MPa，塔顶温度为68.0℃，塔釜温度为176℃，塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后，再连续加入一Φ30mm，装有1.5m填料的DIPEA精制塔中，在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.095MPa，塔顶温度为113℃，塔釜温度为130℃，塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7％，颜色无色透明。
实施例6
在10L的压力反应釜中，加入5kg二异丙胺以及10g氢氧化钾催化剂。随后启动搅拌，并升温至80℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入，反应4h后结束。最终分析反应液组成为：DIPA73.1％、催化剂0.4％、DIPEA26.1％、高沸物0.4％。
将上述反应液连续加入一Φ30mm，装有1m填料的脱胺塔中，在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压，塔顶温度为83.5℃，塔釜温度为192℃，塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后，再连续加入一Φ30mm，装有1.5m填料的DIPEA精制塔中，在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa， 塔顶温度为103℃，塔釜温度为125℃，塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7％，颜色无色透明。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：包括以下步骤：
(1)将计量好的二异丙胺以及催化剂一次性加入反应釜中，调节至10～180℃的温度，随后将环氧乙烷计量后通入进行反应，生成N，N-二异丙基乙醇胺的混合物；二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为1～10∶1，催化剂的加入量为催化剂与两个原料之和的质量百分比0.1～2.0％；
(2)将含有DIPEA混合物送入脱胺塔，脱除过量的二异丙胺；脱胺塔的操作压力为-0.1～0.1MPa，塔顶温度为20～120℃，塔釜温度为100～220℃；
(3)脱除二异丙胺的粗品DIPEA经过精制塔减压精馏，连续分离出DIPEA产品，所述精制的操作压力为-0.1MPa～常压，塔顶温度为50～200℃，塔釜温度为60～220℃。
2.根据权利要求1所述的N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：所述的催化剂为碱性催化剂：碱金属或碱土金属的氢氧化物。
3.根据权利要求1所述的N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：所述的催化剂为为路易斯酸催化剂：氯化铝、氯化锌或氯化铁。
4.根据权利要求1所述的N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：反应温度控制在30～150℃。
5.根据权利要求1所述的N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为2～8∶1。
6.根据权利要求1所述的N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：步骤(2)中所述脱胺塔的操作压力为-0.1MPa～常压，塔顶温度为30～100℃，塔釜温度为110～200℃。
7.根据权利要求1所述的N，N-二异丙基乙醇胺的生产方法，其特征是：步骤(3)中所述精制的操作压力为-0.1～-0.05MPa；塔顶温度为70～170℃；塔釜温度为70～170℃。
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