N,N′-二烷基链烷二胺的制备方法技术

本发明专利技术涉及通过二卤烷烃与低级烷基胺反应制备Ｎ，Ｎ’－二烷基链烷二胺的方法，其特征在于：在控制反应体系中式（４）所示的卤代链烷胺中间体残余量的条件下进行反应，其中，Ｒ是低级烷基，Ｒ＜ｓｕｂ＞１＜／ｓｕｂ＞和Ｒ＜ｓｕｂ＞２＜／ｓｕｂ＞是氢原子或低级烷基，Ｘ是氯、溴或碘原子，ｎ是２—６的整数，本发明专利技术能抑制环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺副产物的形成，并以高收率制得所需的Ｎ，　Ｎ’－二烷基链烷二胺。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,n′－二烷基链烷二胺的新制备方法
本专利技术涉及，’-二烷基链烷二胺的新制备方法。更具体地说，关于通过二卤烷烃与低级烷基胺反应制备，’-二烷基链烷二胺，本专利技术涉及通过抑制诸如环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺的有害副产物形成，以高收率制得所需，’-二烷基链烷二胺的方法。
技术介绍
长期以来，，’-二烷基链烷二胺的制备方法是已知的，而且已公开过许多制备方法。例如，在J.uber die Fortshritteder Chemie，389(1859)中报导了一种通过二溴烷烃与烷基胺反应制备，’-二乙基-1，2-乙二胺的方法。在J.Chem.Soc.，214(1947)中描述了一种制备，’-二甲基-1，2-丙二胺的方法。另外，制备，’-二甲基-1，3-丙二胺和，’-二甲基-1，2-乙二胺的方法也是已知的。日本公开专利昭57-120570已公开了一种将1，2-二氯乙烷、水、液体甲胺和二氧化碳在高压釜中反应，通过，’-二甲基-1，2-乙二胺中间体，制备1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的方法。并且已发现，二氯烷烃与低级伯烷基胺之间反应可作为制备，’-二烷基链烷二胺的方法。对于该反应已进行过各种研究。例如，日本公开专利昭62-129256已提出了一种在镍化合物和/或铜化合物存在下进行上述反应的方法和一种在基本上无水的条件下进行上述反应的方法。上述通过二卤烷烃和烷基胺反应制备，’-二烷基链烷二胺的方法能以高收率制得目标产物，因此该方法是有利的。上述方法能以80-85％的收率得到，’-二烷基链烷二胺，但同时也得到1-5％的环状二烷基二胺和9-13％三烷基链烷三胺杂质。包括其它副产物的杂质总量相当大。因此，为了提纯上述得到的，’-二烷基链烷二胺，需要增加设备。所以，为了制备，’-二烷基链烷二胺，需要开发一种能抑制环状二烷基二胺、三烷基链烷三胺和其它杂质的形成，并能以高收率制得高纯度，’-二烷基链烷二胺的方法。同时还要求用该方法制得的，’-二烷基链烷二胺的提纯操作简便。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决，’-二烷基链烷二胺的已知制备方法中存在的上述问题并增加，’-二烷基链烷二胺收率。本专利技术的另一目的是提供一种，’-二烷基链烷二胺的新制备方法，该方法能抑制环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺的形成，并能以高纯度和高收率制得，’-二烷基链烷二胺，而且不需复杂和大规模的提纯设备。为解决上述问题，本专利技术人进行了深入地研究。即，对二卤烷烃和烷基胺之间的反应进行了各种研究。阐明了主反应和形成环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺的副反应的反应机理。基于这些研究结果完成了本专利技术，即，提供了一种制备，’-二烷基链烷二胺的方法。基于形成所需产物的主反应和形成副产物的副反应的反应机理，本专利技术人发现，在通过二卤烷烃与烷基胺反应形成，’-二烷基链烷二胺的过程中产生了卤代链烷胺中间体，且在反应进行的同时控制反应体系中卤代链烷胺中间体的残余量，即，控制其在反应混合物中的浓度，即可实现本专利技术的目的。这样就完成了本专利技术。在本专利技术方法中，相对于1mol烷基胺，将反应体系中由二卤烷烃与烷基胺反应形成的卤代链烷胺中间体的量控制在0.002mol或更少，优选控制在0.001mol或更少。而且，通过卤代链烷胺中间体与作为溶剂的烷基胺反应，能实现本专利技术的目的。实现本专利技术方法的实施方案是，将二卤烷烃滴加到间歇反应器中或使用容器型连续反应器，优选使用多级容器型连续反应器，更优选使用管式连续反应器。在本专利技术方法中，将烷基胺和二卤烷烃加入到反应器中，优选向反应器中连续加入或分批加入二卤烷烃，在将卤代链烷胺中间体的量控制在上述范围的同时进行反应，抑制环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺的形成，从而以高收率制得高纯度的，’-二烷基链烷二胺。下面将详述本专利技术的各个方面。(1)一种制备，’-二烷基链烷二胺的方法，该方法通过式(1)所示的二卤烷烃与式(2)所示的低级烷基胺反应，制得式(3)所示的，’-二烷基链烷二胺， 式(1)中，R1和R2是氢原子或低级烷基，X是氯、溴或碘原子，n是2-6的整数，R-H2(2)式(2)中，R是低级烷基， 式(3)中，R1和R2是氢原子或低级烷基，X是氯、溴或碘原子，n是2-6的整数，该方法特征在于在进行反应的同时，相对于1mol式(2)所示的低级烷基胺，将式(4)所示的卤代链烷胺中间体的残余量控制在0.002mol或更低， 式(4)中，R是低级烷基，R1和R2是氢原子或低级烷基，X是氯、溴或碘原子，n是2-6的整数。(2)根据上述(1)的制备方法，其中，对于1mol式(1)所示的二卤烷烃，式(2)所示的低级烷基胺的用量为5mol或更多。(3)根据上述(1)的制备方法，其中，通过将二卤烷烃滴加到间歇反应器中的低级烷基胺中，进行二卤烷烃与低级烷基胺之间的反应。(4)根据上述(1)的制备方法，其中，二卤烷烃与低级烷基胺的反应在容器型连续反应器或管式连续反应器中进行。(5)根据上述(1)的制备方法，其中，二卤烷烃与低级烷基胺的反应在多级容器型连续反应器中进行。(6)根据上述(1)的制备方法，其中，二卤烷烃与低级烷基胺的反应在管式连续反应器中进行。(7)根据上述(6)的制备方法，其中，通过将式(1)所示的二卤烷烃与式(2)所示的低级烷基胺加料到管式连续反应器中进行反应，分批或连续加入二卤烷烃，相对于1mol低级烷基胺，二卤烷烃的加料位置应能确保将管式反应器中式(4)所示的卤代链烷胺的残余量控制在0.002mol或更低。(8)根据上述1-7中任一制备方法，其中，相对于1mol式(2)所示的低级烷基胺，反应体系中式(4)所示的卤代链烷胺的残余量为0.001mol或更低。(9)根据上述1-8中任一制备方法，其中，反应在50-250℃下进行。本专利技术使二卤烷烃与低级烷基胺反应，能抑制环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺副产物的形成(在常规制备方法中，这些副产物的形成会带来问题)，并以高收率制得所需的，’-二烷基链烷二胺。本方法能在短时间内以高收率连续大量地制得，’-二烷基链烷二胺，且形成的副产物很少。因此，本方法是优良的工业制备方法。本专利技术的最佳实施方案根据本专利技术人的分析，二卤烷烃与烷基胺的反应以及环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺副产物的形成基于复杂的机理。因此，为了阐明上述机理，本专利技术人进行了深入研究并完成了本专利技术。在本专利技术的制备方法中，二卤烷烃的卤素与烷基胺上的氢发生脱卤化氢反应。结果，二卤烷烃被烷基胺取代，形成，’-二烷基链烷二胺。在常规制备方法中，期望的产物是，’-二烷基链烷二胺，但环状二烷基二胺和三烷基链烷三胺副产物的形成是不可避免的。这些事实表明，反应机理是复杂的，而且，为了实现本专利技术目的，阐明反应机理和研究反应条件是非常困难的。在由二卤烷烃与烷基胺形成，’-二烷基链烷二胺过程中，主反应是通过二卤烷烃与烷基胺的反应形成卤代链烷胺中间体和通过所得的卤代链烷胺与烷基胺反应形成，’-二烷基链烷二胺。另外，与上述主反应平行进行的副反应是通过卤代链烷胺中间体之间的相互反应形成环状二烷基二胺和通过卤代链烷胺中间体与所需产物，’-二烷基链烷二胺的反应形成三烷基链烷三胺。在这些反应中，发现卤代链烷胺中间体分别与烷基胺、卤代链烷胺和，’-二烷基链烷二胺反应的反应活性与形成，’-二烷基链烷二胺的主反应和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备Ｎ，Ｎ’－二烷基链烷二胺的方法，该方法通过式（１）所示的二卤烷烃与式（２）所示的低级烷基胺反应制得式（３）所示的Ｎ，Ｎ’－二烷基链烷二胺， ＊＊＊ （１） 式（１）中，Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］是氢原子或低级烷基，Ｘ是氯、溴或碘原子，ｎ是２－６的整数， Ｒ－ＮＨ↓［２］ （２） 式（２）中，Ｒ是低级烷基， ＊＊＊ （３） 式（３）中，Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］是氢原子或低级烷基，Ｘ是氯、溴或碘原子，ｎ是２－６的整数，该方法的特征在于：在进行反应的同时，相对于１ｍｏｌ式（２）所示的低级烷基胺，式（４）所示的卤代链烷胺中间体的残余量控制在０．００２ｍｏｌ或更低， ＊＊＊ （４） 式（４）中，Ｒ是低级烷基，Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］是氢原子或低级烷基，Ｘ是氯、溴或碘原子，ｎ是２－６的整数。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高野安広，坂寺薰，森崎让治，山田国博，水田秀树，伊藤尚登，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]