制备高级乙醇胺类的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过使羟基乙醛与单乙醇胺和/或二乙醇胺在催化剂存在下反应而制备乙醇胺类的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及乙醇胺类的制备。乙醇胺类的制备由现有技术已知。ui lmann，s Enzyklopadie der technischen Chemie( “Ethanolamine undPropanolamine” 一章，Wiley-VCH, 2005)描述了乙醇胺类在工业上仅通过氧化乙烯与过量氨反应而制备且该制备通常可以在水作为催化剂存在下进行。首先形成的反应产物是单乙醇胺(MEOA)，其在与额外氧化乙烯的进一步反应中反应而得到二乙醇胺(DEOA)和三乙醇胺(TEOA)。该反应在动力学控制下进行，即产物混合物的组成基本取决于所用氨与氧化乙烯的摩尔比。因此，在氨与氧化乙烯的摩尔比小于5:1时优先得到高级乙醇胺类如DEOA和ΤΕ0Α。然而，如所述DE-A-10143424，氨与氧化乙烯的比例同时不应低于1.01:1值，从而确保所用氧化乙烯因安全原因而完全反应，因为氧化乙烯可能在氨和胺类存在下爆炸性聚合。甚至在1.01:1-5:1的摩尔比下，在制备高级乙醇胺类如DEOA和TEOA的情况下，总是也以联产物形成ΜΕ0Α，因为所有反应步骤基本具有相同的活化能和相同的反应速率对水的平方关系。因此，在该制备中得到的反应混合物通常通过蒸馏分离以得到纯净形式的所需乙醇胺类。因为如此得到的乙醇胺类的比例并不总是对应于市场所要求的比例，因此现有技术描述了能够转化乙醇胺类的各种方法。例如，US-A-4，264，776描述了在活性炭催化剂存在下用氧气催化氧化三乙醇胺而得到二乙醇胺。US-A-4, 328，370公开了通过与氨在升高的温度下在氢化催化剂存在下反应而将低级三链烷醇胺转化成单-和二链烷醇胺。然而，没有描述MEOA向高级乙醇胺类的转化。DE-A-10059629描述了将具有特定组成的乙醇胺混合物转化成组成与原始组成不同的乙醇胺混合物。例如，通过使MEOA和TEOA或者TEOA与氨在强碱存在下反应而得到DE0A。借助该方法得到的DEOA的收率通常小于20重量％。然而，由MEOA制备DEOA总是要求至少等量的ΤΕ0Α，从而不能总体提高高级乙醇胺类的比例。本专利技术的目的是提供一种制备乙醇胺类的方法，该方法能够以高收率和选择性合成高级乙醇胺类如DEOA和ΤΕ0Α。更具体而言，该方法应当可以在没有氧化乙烯下进行，以避免在使用氧化乙烯的情况下所要求的安全复杂性。本专利技术的目的由一种通过使羟基乙醛与单乙醇胺和/或二乙醇胺在催化剂存在下反应而制备乙醇胺类的方法实现。本专利技术方法在催化剂存在下进行。所用催化剂原则上可以是所有包含镍、钴、铁、铜、钌、铬、锰、铜、钥、钨、铼和/或元素周期表(2007年6月22日IUPAC版本的周期表)第8和/或9和/或10和/或11族的其他金属的催化剂。优选使用包含铜、钴和/或镍的催化剂。上述催化剂可以用促进剂，例如用铬、铁、钴、锰、钥、钛、锡、碱金属族金属、碱土金属族金属和/或磷以常规方式掺杂。在优选实施方案中，该催化剂基于该催化剂中金属原子的总数包含小于25mol%，优选小于10mol%,更优选小于lmol%,尤其优选小于O. 4mol%,最优选小于O. lmol%的贵金属原子。术语“贵金属”就本专利技术而言是指选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、钼、金和汞的金属。该催化剂中存在的金属原子数可以借助已知的元素分析方法，例如原子吸收光谱法(AAS)、原子发射光谱法(AES)、X射线荧光分析(XFA)或ICP-OES (电感耦合等离子体光发射光谱法)测量。催化活性金属可以未负载催化剂形式使用或者用于载体上。有用的这类载体例如包括碳，如石墨、碳黑和/或活性炭，氧化铝(Υ、δ、θ、α、Κ、χ或其混合物)，二氧化硅，二氧化锆，沸石，硅铝酸盐或其混合物。 催化活性金属例如可以以已知为阮内催化剂的海绵催化剂形式使用。所用阮内催化剂优选阮内钴催化剂、阮内镍催化剂和/或阮内铜催化剂。阮内催化剂例如通过用浓氢氧化钠溶液处理铝-金属合金而制备，这使得铝浸出并形成金属海绵。阮内催化剂的制备例如描述于the Handbook of HeterogeneousCatalysis (M. S. Wainright in G. Ertl,H. KllGzingier，J. Weitkamp (编辑)，Handbook ofHeterogeneous Catalysis,第 I 卷,Wiley-VCH,德国 Weinheim, 1997,第 64页及随后各页)。该类催化剂例如可以作为Raney 催化剂由Grace得到或作为Sponge Metal 催化剂由Johnson Matthey 得到。在优选实施方案中，将通过还原催化剂前体而制备的催化剂用于本专利技术方法中。催化剂前体包含含有一种或多种催化活性组分的活性材料和任选载体载体材料。催化活性组分是上述金属的含氧化合物，例如其金属氧化物或氢氧化物，如Co0、NiO、CuO和/或其混合氧化物。就本申请而言，术语“催化活性组分”用于上述氧-金属化合物，但并不意欲指这些含氧化合物本身已经是催化活性的。催化活性组分通常仅在还原完成时在本专利技术转化中具有催化活性。催化剂前体可以通过已知方法，例如通过沉淀、沉淀施用或浸溃而制备。在优选实施方案中，将通过浸溃载体材料制备的催化剂前体用于本专利技术方法中(浸溃的催化剂前体)。用于浸溃中的载体材料例如可以以粉末或成型体如挤出物、片、球或环形式使用。适合流化床反应器的载体材料优选通过喷雾干燥得到。有用的载体材料例如包括碳如石墨、碳黑和/或活性炭，氧化铝(Y、δ、θ、α、κ、X或其混合物)，二氧化硅，二氧化锆，沸石，硅铝酸盐或其混合物。上述载体材料可以通过常规方法(Α. B. Stiles, CatalystManufacture-Laboratory and Commercial Preparations， Marcel Dekker, New York，1983)浸溃，例如通过在一个或多个浸溃步骤中施用金属盐溶液。有用的金属盐通常包括对应催化活性组分或掺杂元素的水溶性金属盐，如硝酸盐、乙酸盐或氯化物，如硝酸钴或氯化钴。然后通常将浸溃的载体材料干燥并任选煅烧。浸溃也可以通过所谓的“初湿含浸法(incipient wetness method) ”进行,其中将载体材料用浸溃溶液润湿至根据其吸水容量的最大饱和。然而，浸溃也可以在上层清液中进行。在多步浸溃工艺的情况下，合适的是在各浸溃步骤之间干燥并且合适的话煅烧。当要使载体材料与金属盐以相对大量接触时，有利地可以使用多步浸溃。为了对载体材料施用多种金属组分，浸溃可以用所有金属盐同时进行或者以各金属盐的任何所需顺序进行。在另一优选实施方案中，催化剂前体借助所有其组分的共沉淀制备。为此，通常将对应活性组分和掺杂元素的可溶性化合物以及任选载体材料的可溶性化合物与沉淀剂在液体中混合，同时加热并搅拌直至沉淀完全。所用液体通常为水。活性组分的有用可溶性化合物通常包括对应金属盐，如上述金属的硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或氯化物。所用载体材料的可溶性化合物通常为Ti、Al、Zr、Si等的水溶性化合物，例如这些元素的水溶性硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐或氯化物。所用掺杂元素的可溶性化合物通常为掺杂元素的水溶性化合物，例如这些元素的水溶性硝酸盐、硫酸盐、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：W·马格莱恩，JP·梅尔德，J·帕斯特尔，J·埃伯哈特，T·克鲁格，M·克赖奇曼，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
国别省市：