具有空间位阻的仲氨基醚醇的合成制造技术

制备了具有强烈空间位阻的仲胺基醚醇，通过使有机羧酸或有机羧酸的碱金属盐与磺酰卤、硫酰卤、混合的硫酰酯卤化物或混合的硫酰基酰胺卤化物反应，以产生磺酸－羧酸酐化合物，然后其与二噁烷反应，以断裂二噁烷的环并产生断裂产物，然后用烷基胺胺化该断裂产物，并用碱水解，以得到具有强烈空间位阻的仲胺基醚醇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有强烈空间位阻的仲氨基醚醇的制备方法，该仲氨基醚醇用于从包含硫化氢、也可包含二氧化碳的气体流中除去硫化氢。相关技术的描述众所周知，本领域中用胺溶液处理气体和液体，如包含酸性气体的混合物，以除去这些酸性气体，该酸性气体包括CO2、H2S、CS2、HCN、COS和氧气以及C1～C4烃的硫衍生物。在吸收塔中胺通常以包含胺的水溶液的形式接触酸性气体和液体，并且胺的水溶液与酸性流体逆流接触。通常这种接触导致同时除去大量CO2和H2S。例如USP 4,112,052利用空间位阻的胺以获得CO2和H2S酸性气体的几乎全部除去。该方法尤其适合于CO2和相关气体的分压低的系统。对于CO2的分压高或存在许多酸性气体，例如H2S、COS、CH3SH、CS2等的系统，实行利用胺结合物理吸收剂的方法，其被称为“非水性溶剂方法”。USP 4,112,051中公开了这种系统。但是，非常期望从包含H2S和CO2的酸性气体系统中选择性除去H2S。这种选择性除去得到分离的酸性气体中相对高的H2S/CO2比，这便于随后在Claus方法中将H2S转化为元素硫。水性仲胺和叔胺与CO2和H2S的通常反应表示如下其中R是相同或不同的有机基团，并可被羟基基团取代。因为反应是可逆的，所以它们对CO2和H2S的分压敏感，该分压对反应发生的程度是决定性的。在具有低H2S/CO2比和相对低的H2S分压的系统中，与选择性除去CO2相比，选择性除去H2S是尤其期望的。在这种系统中，胺选择性除去H2S的能力是非常低的。伯胺和仲胺，如单乙醇胺(MEA)、二乙醇胺(DEA)、二异丙醇胺(DPA)和羟基乙氧基乙胺(DEA)的溶液同时吸收H2S和CO2，因而证实不能满意地选择性除去H2S以排除CO2。CO2相对容易地与这种胺形成氨基甲酸酯。已通过单独使用或与非水性物理溶剂如环丁砜混合使用二异丙醇胺(DIPA)从包含H2S和CO2的气体中选择性除去H2S。但是，必须保持短的接触时间，以利用与CO2与胺的反应速度相比，H2S与胺的较快反应。Frazier和Kohl，Ind.and Eng.Chem.，42，2288(1950)指出，叔胺甲基二乙醇胺(MDEA)对于H2S吸收与CO2相比是更有选择性的。与叔胺与H2S的快速反应相比，CO2与叔胺相对慢地反应。但是，它的缺点是具有相对低的H2S载荷量，并且在某些气体中遇到的低H2S压力下将H2S含量降低至期望水平的能力受限制。英国专利公开2,017,524A公开了使用二烷基单烷醇胺例如二乙基单乙醇胺(DEAE)的水溶液以选择性除去H2S，这种物质比MDEA在较高的负荷水平下对于除去H2S具有更高的选择性和容量。但是，DEAE的缺点是161℃的低沸点，这使它的挥发性相对高，从而导致大量物质损失。USP 4,471,138教导了具有强烈空间位阻的无环仲胺基醚醇具有与CO2相比对H2S的高选择性，其全部教导在此引入作为参考。在高H2S和CO2负荷下保持选择性。USP 4,471,138的具有强烈空间位阻的无环胺醚醇由以下通式表示 其中R1和R2各自独立地选自具有1～4个碳原子的烷基和羟基烷基基团，R3、R4、R5和R6各自独立地选自氢、1～4个碳原子的烷基和羟基烷基基团，条件是当R3为氢时，至少一个键合到直接键合到氮原子上的碳原子上的R4或R5为烷基或羟基烷基基团，x和y各自为2～4的正整数，z为1～4的正整数。通过优选在溶剂存在下仲或叔烷基伯胺与包含羰基官能度的醚醇在氢源存在下或与卤代烷氧基烷醇的高温反应制备这些物质。优选地该组合物的通式为 其中R1＝R2＝R3＝CH3-；R4＝R5＝R6＝H；R1＝R2＝R3＝CH3-；R4＝H或CH3；R5＝R6＝H；R1＝R2＝R3＝R6＝CH3-；R4＝R5＝H；R1＝R2＝R3＝CH3CH2-；R4＝R5＝R6＝H；或R1≠R2≠R3＝H、CH3-、CH3CH2-；R4≠R5≠R6＝H、CH3-；并且其中x＝2或3。美国专利4,487,967涉及具有强烈空间位阻的仲胺基醚醇的通过在升高的温度和压力下使伯胺基化合物与聚烯基醚二醇在氢化催化剂存在下反应的制备方法。使用的伯胺基化合物具有以下通式R1-NH2其中R1选自具有3～8个碳原子的仲或叔烷基基团或具有3～8个碳原子的环烷基基团。使用的聚烯基醚二醇具有以下通式 其中R2、R3、R4和R5各自独立地选自氢、C1～C4烷基基团和C3～C8环烷基基团，条件是如果R1的直接连接到氮原子的碳原子是仲碳原子，直接键合到键合到羟基基团的碳的R2和R3中的至少一个为烷基或环烷基基团，x和y各自独立地为2～4的正整数，z为1～10，优选1～6，更优选1～4。在催化有效量的包含氢化催化剂的具有载体的VIII族金属存在下，在升高的温度和压力下进行该方法，当z大于1时，氨基化合物与聚烯基醚二醇的摩尔比小于2∶1。专利技术概述本文公开了制备通式1的具有强烈空间位阻的仲胺基醚醇的新方法 其中R1和R2各自独立地选自具有1～4个碳原子的烷基和羟基烷基基团，优选具有1～2个碳原子，或者R1和R2和与他们相连的碳原子一起形成具有3～8个碳原子的环烷基基团；R3选自氢、具有1～4个碳原子的烷基或羟基烷基基团及其混合物，优选具有1～2个碳原子，优选为具有1～4个碳原子的烷基或羟基烷基基团，更优选具有1～2个碳原子；R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11相同或不同，选自氢、具有1～4个碳原子的烷基或羟基烷基基团，优选具有1～2个碳原子，或具有3～8个碳的环烷基基团；R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11优选为氢，如果当R3为氢时，键合到直接键合到氮原子上的碳上的R4和R5中的至少一个为烷基或羟基烷基基团。该方法包括使以下通式的有机羧酸或羧酸的盐反应 其中R12选自具有1～4个碳原子，优选1～2个碳原子的烷基基团，最优选甲基，芳基基团、取代的芳基基团，优选被氢或一个或多个具有1～10个碳原子，优选1～4个碳原子的烷基基团取代的苯基，最优选被对位位置的甲基取代的苯基，及其混合物，Y选自氢、碱金属、铵及其混合物，优选为氢或钠，具有下式的磺酰卤(sulfonyl halide)、硫酰卤(sulfuryl halide)、混合的硫酰酯卤化物，或混合的硫酰基酰胺卤化物R14SO2X、SO2X2、R14OSO2X或R214，14’NSO2X(3)其中X选自F、Cl、Br、I及其混合物，优选为F、Cl，最优选为Cl，R14和R14’相同或不同，各自选自具有1～4个碳原子，优选1～2个碳原子的烷基基团，最优选为甲基、通式为CnH(2n+1)-wZw的卤代烷基基团，其中n为1～4、优选为1～2，最优选为1；Z选自F、Cl、Br、I，优选为F、Cl，最优选为F；w为1～5，优选为1～3，最优选为3，以及芳基基团4 其中R15、R16、R17、R18和R19相同或不同，选自氢和具有1～20个碳原子的烷基基团，优选R15、R16、R18和R19为氢，R17选自氢和具有1～4个碳原子，优选1～2个碳原子的烷基基团，最优选为甲基，及其混合物，以产生式5的磺酸-羧酸酐化合物 然后与式6的二烷反应 其中R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10和R11相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
下式的具有强烈空间位阻的仲胺基醚醇的合成方法：＊＊＊其中Ｒ↑［１］和Ｒ↑［２］各自选自具有１～４个碳原子的烷基、羟基烷基基团，或者与和它们相连接的碳原子一起形成具有３～８个碳原子的环烷基基团；Ｒ↑［３］选自氢、具有１～４个碳原子的烷基羟基烷基基团及其混合物；并且Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］、Ｒ↑［７］、Ｒ↑［８］、Ｒ↑［９］、Ｒ↑［１０］和Ｒ↑［１１］相同或不同，选自氢、具有１～４个碳原子的烷基和羟基烷基基团，其前提是当Ｒ↑［３］为氢时，键合到直接键合到氮原子上的碳原子上的Ｒ↑［４］或Ｒ↑［５］的至少一个为烷基或羟基烷基基团，该方法包括使有机羧酸或以下通式的羧酸的盐反应：Ｒ↑［１２］－＊－ＯＹ其中Ｒ↑［１２］选自具有１～４个碳原子的烷基基团，带有氢、或其上取代的一个或多个Ｃ↓［１］～Ｃ↓［１０］烷基基团的芳基基团，及其混合物，Ｙ选自氢、碱金属、铵及其混合物，具有下式的磺酰卤、硫酰卤、混合的硫酰酯卤化物，或混合的硫酰基酰胺卤化物：Ｒ↑［１４］ＳＯ↓［２］Ｘ、ＳＯ↓［２］Ｘ↓［２］、Ｒ↑［１４］ＯＳＯ↓［２］Ｘ或Ｒ↓［２］↑［１４，１４’］ＮＳＯ↓［２］Ｘ其中Ｘ选自Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ及其混合物，Ｒ↑［１４］和Ｒ↑［１４’］相同或不同，各自选自具有１～４个碳原子的烷基基团、通式为Ｃ↓［ｎ］Ｈ↓［（２ｎ＋１）－ｗ］Ｚ↓［ｗ］的卤代烷基基团，其中ｎ为１～４，Ｚ选自Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ及其混合物，ｗ为１～５，和芳基基团：＊＊＊其中Ｒ↑［１５］、Ｒ↑［１６］、Ｒ↑［１７］、Ｒ↑［１８］和Ｒ↑［１９］相同或不同，选自氢和具有１～２０个碳原子的烷基基团及其混合物，以产生以下通式的磺酸酰基酯物质：Ｒ↑［１２］－＊－Ｏ－ＳＯ↓［２］Ｒ↑［１４］Ｒ↑［１２］－＊－Ｏ－ＳＯ↓［２］－Ｏ－＊－Ｒ↑［１４］Ｒ↑［１２］－＊－Ｏ－ＳＯ↓［２］－ＯＲ↑［１４］Ｒ↑［１２］－＊－Ｏ－ＳＯ↓［２］－ＮＲ↑［１４］Ｒ↑［１４’］然后该物质与下式的二噁烷反应：＊＊＊其中Ｒ↑［４］、Ｒ↑［５］、Ｒ↑［６］、Ｒ↑［７］、Ｒ↑［８］、Ｒ↑［９］、Ｒ↑［１０］和Ｒ↑［１１］相同或不同，选自氢、具有１～４个碳原子的烷基和羟基烷基基团，以产生：＊＊＊然后用下式的烷基胺使其胺化：＊＊＊其中Ｒ↑［１］、Ｒ↑［２］和Ｒ↑［３］如前所定义的，以产生：＊＊＊然后用碱使其水解，以产生：＊＊＊。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M希什金，AR卡蒂特斯基，KM基里琴科，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]