一种N，N-二甲基-1，3-丙二胺的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种N，N

【技术实现步骤摘要】
一种N，N
‑
二甲基
‑
1，3
‑
丙二胺的制备方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，尤其是涉及一种N，N
‑
二甲基
‑
1，3
‑
丙二胺的制备方法。

技术介绍

[0002]二甲基氨基丙胺，全称N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺(DMAPA)，是低级脂肪族二胺化合物最重要的品种之一。它具有极性，化学性质活泼，可以形成氢键，同时N原子上有孤对电子，有亲核能力，容易和亲电化合物发生反应。DMAPA主要用于日化、农药、染料、油田、水处理、树脂及其它助剂等领域，具有较广泛的用途。目前，绝大部分DMAPA产品用来生产酰胺甜菜碱，剩余少部分DMAPA产品用作聚氨酯催化剂、环氧树脂固化剂和促进剂，以及生产染料和霜霉威等。
[0003]N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺的制备方法包括两种，一种以丙烯醛和二甲胺为原料制备，如专利CN102026956A提到的以丙烯醛与二甲胺在4℃，0
‑
3MPa反应得到N,N,N
’
,N
’‑
取代的1,3
‑
丙烯二胺，得到的混合物与氨气和氢气在催化剂存在下40
‑
400℃，6MPa下反应得到N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺，其收率为91％。
[0004]目前工业上生产N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺的主流方法是以丙烯腈和二甲胺为原料通过Michael加成前制备二甲基氨基丙腈，然后再加氢制备N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺。如专利CN101321722A以丙烯腈和二甲胺为原料，经过加氢后制备得到N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺。此法采用间歇反应釜加氢，催化剂为Raney
‑
Ni，在苛性碱水溶液条件下，加氢压力为3Mpa，反应温度90℃，最终N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺的收率在93％。
[0005]专利CN103333073B以二甲胺和丙烯腈为原料，使用固定床连续制备二甲氨基丙腈，其中丙烯腈的转化率和二甲氨基丙腈的选择性均＞99％。然后得到的二甲氨基丙腈中间体直接进入第二个固定床反应器进行加氢，加氢压力3
‑
10MPa，采用Raney
‑
Ni催化剂配有0.1
‑
10％的碱的醇溶液助催化剂，得到N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺的收率在98％。
[0006]专利CN101321722B提供了一种以工业规模制备N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺的方法。先以丙烯腈和二甲胺为原料进行加成反应制备3
‑
二甲基氨基丙腈，其中二甲胺过量10％，反应在泡罩塔中进行；然后蒸发过量的二甲胺和水，从而在泡罩塔底部得到提浓的二甲基氨基丙腈产物，然后将该产物转移到间歇加氢反应器中催化氢化得到N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺。
[0007]专利CN105198754B将丙烯腈和二甲胺加入合成反应釜中进行反应，然后减压精馏去除二甲胺制备N,N
‑
二甲氨基丙烯腈；加入加氢催化剂，向高压反应釜中通入液氨、氢气，反应，沉降后初馏，精馏得到N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺。
[0008]专利CN1747925A重点介绍了一种采用低压方法由N,N
‑
二甲基氨基丙腈制备高纯3
‑
二甲基氨基丙胺的方法：把氢气和N,N
‑
二甲基氨基丙腈加入低压反应器中，该反应器装有海绵镍催化剂、至少一种IA族碱金属氢氧化物和水构成的反应介质，其中水的量是反应介质的约0.1
‑
10重量％，反应压力为45
‑
300磅/平方英寸。该方法以N,N
‑
二甲基氨基丙腈计
算的二甲基氨基丙胺的收率至少99％。
[0009]上述专利方法尽管提供了DMAPA的合成制备方法，但是在原材料转化率、产物收率、副产物选择性等方面仍然存在提升的空间。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种N，N
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二甲基
‑
1，3
‑
丙二胺的制备方法，以实现连续化、高转化率、高选择性地制备N，N
‑
二甲基
‑
1，3
‑
丙二胺。
[0011]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
[0012]一种N，N
‑
二甲基
‑
1，3
‑
丙二胺的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将丙烯腈与二甲胺溶液按一定比例混合后，注入微通道反应装置，在一定温度和压力条件下进行加成反应，得到含有二甲基氨基丙腈的第一反应液，其中丙烯腈转化率为100％，二甲基氨基丙腈选择性在99.8％以上；
[0014](2)将第一反应液与氢气混合，预热后进入装有Ni基合金加氢催化剂的连续加氢反应器进行加氢反应，得到含有N，N
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺第二反应液，其中二甲基氨基丙腈的转化率为100％，产物选择性大于99.8％；
[0015](3)将第二反应液减压精馏分离得到所需产品，例如可以使用2米高DN40的不锈钢精馏塔，内装4
×
4不锈钢θ环填料，塔顶压力200Pa，塔顶温度50
‑
60℃，塔底温度80
‑
90℃，回流比2:1，最终得到产品纯度为99.95％以上。
[0016]进一步地，步骤(1)中丙烯腈与二甲胺的摩尔比为1:1
‑
2，加成反应温度为30
‑
120℃，反应压力为1
‑
5bar，停留时间为10
‑
60s。
[0017]进一步地，步骤(1)中的二甲胺溶液的溶剂为水或醇，所述醇为总碳数为1
‑
4的脂肪醇，二甲胺的浓度为10％
‑
40％。
[0018]进一步地，步骤(2)中加氢反应的反应温度为10
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60℃，反应压力为1
‑
5bar，停留时间为10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N，N
‑
二甲基
‑
1，3
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丙二胺的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将丙烯腈与二甲胺溶液混合后，注入微通道反应装置进行加成反应，得到第一反应液；(2)将第一反应液与氢气混合，预热后进入装有Ni基合金加氢催化剂的连续加氢反应器进行加氢反应，得到第二反应液；(3)将第二反应液减压精馏分离得到所需产品。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中丙烯腈与二甲胺的摩尔比为1:1
‑
2，加成反应温度为30
‑
120℃，反应压力为1
‑
5bar，停留时间为10
‑
60s。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的二甲胺溶液的溶剂为水或醇，所述醇为总碳数为1
‑
4的脂肪醇，二甲胺的浓度为10％
‑
40％。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤(2)中加氢反应的反应温度为10
‑
60℃，反应压力为1
‑
5bar，停留时间为10
‑
30min。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中的Ni基合金加氢催化剂为Ni
‑
Al
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Co的非晶态催化剂，其制备方法如下：将镍、铝、钴组成的合金研磨成粉，与碱溶液混合进行脱铝处理，去除上层碱液后用去离子水洗涤至中性，得到催化剂粗品，将催化剂粗品与含有改性剂的碱溶液混合，水热老化，过滤分离得到固体颗粒，将固...

【专利技术属性】
技术研发人员：史文涛，王聪，冯传密，崔艳杰，吴昊，崔志国，
申请(专利权)人：中国天辰工程有限公司，
类型：发明
国别省市：