制备烷氧基化胺或醇的方法技术

本发明专利技术涉及制备烷氧基化胺或醇的方法，其中将包含胺或醇或者两种或多种胺和／或醇的混合物和烯化氧或者两种或多种不同烯化氧混合物的反应混合物以一步或几步连续反应步骤进行反应。至少一步反应步骤是在碱性催化剂存在下发生的并且在至少在一步反应步骤中反应混合物包含甲酸或甲酸盐或其两种或多种的混合物或者当烷氧基化反应结束时将反应混合物与甲酸或甲酸盐或其两种或多种的混合物混合。使用本发明专利技术方法得到的烷氧基化物几乎没有颜色或气味。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制备烷氧基化胺或醇或其混合物的方法，其中一种胺或两种或多种胺的混合物、或者一种醇或两种或多种醇的混合物、或者一种或多种胺和一种或多种醇的混合物以一步或多步连续的反应步骤与烯化氧或两种或多种不同的烯化氧的混合物反应。已知胺或醇与烯化氧的反应产物为表面活性和界面活性化合物并且广泛用于工业领域。具体实例为衣物洗洁剂和清洁剂、个人护理产品或工业应用品，例如用作乳化剂、分散剂、破乳剂或破坏分散剂，或者用作中间体、增稠剂或润滑剂。现有技术中已知的烷氧基化胺的过程一般以一步或两步进行，而一步法一般优选用于烷氧基化醇。例如DE-A19544739描述了通过以一步或两步法烷氧基化聚乙烯亚胺制备烷氧基化聚乙烯亚胺的方法，所得反应产物在聚乙烯亚胺中每氨基基团含有1-200mol烯化氧。在一步法中，首先将无水聚乙烯亚胺和占聚乙烯亚胺1-20mol％的至少一种无水碱放在反应容器中或者将这些材料的水溶液干燥并且在＞135-150℃除去全部水后与至少一种烯化氧反应。在两步法中，第一步聚乙烯亚胺在80-100℃与0.7-0.9mol(以聚合物中1mol氨基为基准)至少一种烯化氧在水溶液中反应，第一步所得到的反应产物在第二步中于120-150℃在无水并有1-20mol％(基于聚乙烯亚胺)碱性催化剂存在下与至少一种烯化氧反应得到在聚乙烯亚胺中每氨基基团含有1-200mol烯化氧基团的烷氧基化聚乙烯亚胺。根据该出版物，只有当使用高催化剂浓度时才能得到浅色或基本无色的产物。该出版物没有给出任何有关所得产品的嗅觉性质的信息。关于制备界面活性烷氧基化产物适当反应条件的建议可见例如N.Schnfeldt，Grenzflchenaktive thylenoxid-Addukte，Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft mbH，Stuttgart，1976，15页及其后以及83页及其后。但是在通常所选择的烷氧基化条件下，除实际的烷氧基化产物外还会形成副产物，其类型、数目和数量可依所选方法的不同而变化。例如，通常会形成羰基化合物如乙醛(通常当使用环氧乙烷时)或高级醛及其下游产物，而这些会影响烷氧基化产物的颜色和气味。因此由现有技术所述方法得到的烷氧基化胺和醇，特别是上述聚乙烯亚胺，依据烷氧基化程度可被强烈变色并具有极难闻的气味，否则必须在不经济的处理条件下，例如使用大量催化剂进行才能减少变色。至少基本除去随后可产生变色和气味的化合物的尝试，例如通过氧化或还原漂白或通过汽提如通过使用氮气或蒸汽，一般也不能达到所要求的结果。本专利技术的目的是提供烷氧基化胺或醇或其混合物的方法，所得产物几乎不变色而且只含有非常少量的能引起不希望气味的化合物。我们发现此目的可通过在甲酸或甲酸盐或其两种或多种混合物存在下进行烷氧基化反应而实现。因此本专利技术提供了制备一种烷氧基化胺或两种或多烷氧基化胺的混合物、或者一种烷氧基化醇或两种或多种烷氧基化醇的混合物、或者一种或多种烷氧基化胺和一种或多种烷氧基化醇的混合物的方法，其中使包含一种胺或两种或多种胺的混合物、或者一种醇或两种或多种醇的混合物、或者一种或多种胺和一种或多种醇的混合物和一种烯化氧或两种或多种烯化氧的混合物的反应混合物以一步或多步连续的反应步骤反应，其中至少一步反应是在碱性催化剂存在下进行的并且其中在至少一步反应中反应混合物中存在甲酸或甲酸盐或其两种或多种混合物，以便得到烷氧基化反应产物。对于本专利技术的目的，术语“反应步骤”表示一个完整的反应，该反应进行之后存在不再进行进一步反应(以低速率进行的副反应可以除外)的可分离产物或中间体。因此本专利技术的方法可以例如以一个“反应步骤”进行，不管在反应混合物中实际有多少单个反应发生，只要反应终止后存在所要求的终产物。但是，本专利技术的方法也可以以许多步骤进行，即得到所要求终产物的各个步骤可顺序进行，第一步完成后进行第二步，第二步反应可在稍后的时间在相同的反应器或不同的反应器中进行。如果适当，其后还可进行几步反应直至得到所要求的终产物。在本专利技术的方法中，可以例如使任何带有氨基基团的化合物(胺)进行烷氧基化反应，其中胺可以是可带有一个或多个伯或仲氨基基团且如果需要还带有一个或多个叔氨基基团的化合物。两种或多种这类化合物的混合物也可进行本专利技术的方法。因此本专利技术方法并非限于只带有一个氨基基团化合物的反应，也可以使用例如二胺或多元胺。适宜胺的实例为氨、甲基胺、乙基胺、1-丙基胺、2-丙基胺、1-丁基胺、2-丁基胺、1-戊基胺、2-戊基胺、3-戊基胺、相应的异构的己基胺、庚基胺、辛基胺、壬基胺、癸基胺以及更高级线性或支化烷基胺，它们可通过例如带有最多24个碳原子的脂肪醇的氨基化反应得到。同样适宜的为相应的上述化合物的仲胺，可通过例如所述化合物的单烷基化反应获得。实例为二甲基胺、N-甲基乙基胺、N-二乙基胺、N-甲基丙基胺、N-甲基丁基胺、N-甲基戊基胺、N-甲基己基胺等。其他适宜的化合物为每分子中至少含有两个氨基基团的低聚胺。它们包括例如乙二胺、丙二胺、丁二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺等；所列意欲包括上述化合物任何位置的异构体。本专利技术方法同样可使用一个分子中同时含有伯和仲及如果需要的话另外的一个或多个叔氨基基团的胺进行。它们包括例如N-甲基乙二胺、N-乙基乙二胺、N-甲基丙二胺、N-乙基丙二胺、N-甲基丁二胺、N-乙基丁二胺、N-甲基五亚甲基二胺、N-甲基六亚甲基乙二胺等及其更高级的同系物例如线性或支化的含有最多26个碳原子的N-单烷基化二胺。同样适宜的为在一个分子中含有不同数目伯、仲及如果需要的话叔氨基基团的胺。它们包括例如二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、N-(3-氨基丙基)乙二胺、N-(4-氨基丁基)乙二胺、N-(4-氨基丁基)丙二胺等。其他适宜的胺为选自重均分子量(Mw)为例如250-2，000，000，优选约580-约10，000的聚乙烯亚胺的化合物。这种聚乙烯亚胺一般是通过在水性介质中在酸催化剂存在下聚合乙烯亚胺而制备的。适宜的酸催化剂的实例为无机酸如盐酸、硫酸、磷酸、氢溴酸和氢碘酸以及有机酸如甲酸、乙酸和丙酸、氨基磺酸、对甲苯磺酸和苯磺酸、硫酸氢钠、硫酸氢钾、硫酸加到乙二胺上的加成产物和二氧化碳加到乙二胺上的加成产物。同样适宜的为烷基化试剂如甲基氯、乙基氯、丙基氯、月桂基氯和苄基氯，以及路易斯酸如三氟化硼。酸催化剂的用量(基于乙烯亚胺)为例如小于1wt％且优选为0.01-1wt％。在本专利技术的一个优选实施方案中，使分子量Mw为600-6000的聚乙烯亚胺进行本专利技术的烷氧基化反应。制备聚乙烯亚胺时使用甲酸是特别有利的。因此在本专利技术的一个优选实施方案中，使用甲酸制备的分子量Mw为600-6000的聚乙烯亚胺进行本专利技术的烷氧基化反应。在本专利技术方法中，也可使带有至少一个OH基团的化合物(醇)进行烷氧基化反应，其中醇可为每一个都带有一个或多个伯或仲或叔OH基团，或者同时带有两个或多个不同的上述OH基团的化合物。两个或多个这种化合物的混合物也可进行本专利技术的方法。因此本专利技术方法并不局限于只带有一个OH基团化合物(单醇)的反应，也可以使用例如二醇或多元醇。例如，带有一个至约十个OH基团的线性、支化本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备一种烷氧基化胺或两种或多种烷氧基化胺的混合物、或者一种烷氧基化醇或两种或多种烷氧基化醇的混合物、或者一种或多种烷氧基化胺和一种或多种烷氧基化醇的混合物的方法，其中包括将包含一种胺或两种或多种胺的混合物、或者一种醇或两种或多种醇的混合物、或者一种或多种胺和一种或多种醇的混合物以及烯化氧或者两种或多种不同烯化氧混合物的反应混合物以一步或多步连续反应步骤反应，其中至少一步反应是在碱性催化剂存在下进行的并且其中在至少一步反应中存在甲酸或甲酸盐或两种或多种它们的混合物以便得到烷氧基化反应产物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J莫尔，T多克纳，
申请(专利权)人：BASF公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]