一種合成n-異丙基羥胺的方法
2023-04-22 19:20:31 2
專利名稱：一種合成n-異丙基羥胺的方法
技術領域：
本發明屬於有機合成技術領域，尤其涉及一種合成N-異丙基羥胺的方法。
背景技術：
N-異丙基羥胺分子式為(CH3)2CHNH(0H)，英文縮寫IPHA，屬仲烷基羥胺類衍生物， 為一中等強度的有機還原劑。它以優良的物理和化學性能，被廣泛用作烯烴單體的阻聚劑 和端聚抑制劑。雖然傳統的N，N-二乙基羥(DEHA)及其衍生物對共軛烯烴和乙烯基單體不 但在液相中具有很高的阻聚效率，而且在氣相中也具有良好的阻聚性能。作為阻聚劑，它具 有效率高、無毒、溶解度大、容易從單體中除掉和使用方便等優點。N-異丙基羥胺除具有N， N-二乙基羥胺上述優點外，還具有使用濃度低且阻聚效果好、能明顯提高橡膠穆尼韌性的 穩定性、不形成亞硝基物的特點，目前在歐美等發達國家的石化行業已被大量使用。此外， N-異丙基羥胺還可作為高效抗氧劑、照相乳劑的穩定劑、彩色照相的顏色調節劑、有機合成 的中間體和火力發電廠循環水的除氧劑等，市場應用前景非常廣泛。中國專利申請200410016041. 6公開了一種含1 6個碳原子的烷基羥胺及其鹽 的電化學合成方法，尤其是異丙基羥胺鹽電化學合成方法。所述的方法是以相應的硝基 取代烷烴為原料，採用板框隔膜式電解槽，以陽離子均相膜為隔膜，陰極或陽極均以濃度 為5 35%的硫酸或鹽酸的水溶液為電解液，經電解還原反應合成含烷基羥胺鹽的電解產 物，所述的電解產物經分離純化得到所述的烷基羥胺鹽，生成的烷基羥胺鹽經中和反應生 成相應的烷基羥胺。所述的方法合成路線短，工藝流程簡單，可以一步合成產品，減少了生 產環節，降低了生產成本；合成過程法拉第效率可高達90%以上。US5731462公開了一種以二異丙胺為原料，在二氧化碳做催化劑的情況下，用過氧 化氫氧化，然後酸解合成異丙基羥胺鹽酸鹽的方法。GB800529公開了一種以2-硝基丙烷 在Ag-Zn-Mn氧化物催化劑作用下通過催化加氫法和異丙基羥胺鹽的方法。英國專利GB 997300公開了一種以2-硝基丙烷在鈀/碳催化劑作用下通過催化加氫法和異丙基羥胺鹽 的方法。EP0321219公開了一種以2-硝基丙烷在鈀/氧化鋁催化劑作用下通過催化加氫法 和異丙基羥胺的方法。上述各種工藝路線，均存在各種問題。如二異丙胺路線，存在二氧化碳計量麻煩， 二異丙胺反應易堵塞進氣管道，不易工業化放大的缺點。2-硝基丙烷為原料的路線，存在原 料價格昂貴，來源困難，而且生產過程要用到易爆的原料2-硝基丙烷和氫氣，工藝操作要 求苛刻、設備投入大等缺點。中國專利申請200410025189. 6公開了一種N-異丙基羥胺生產方法，該方法以二 異丙胺為原料，經氧化、酸處理、濃縮、中和等工序製得N-異丙基羥胺。該方法中催化劑選 用0)2氣體，在生產中難以與反應物形成均相體系，因而反應產物收率較低。此外，大量的 C02氣體循環利用或排放也是生產中需要解決的難題。
發明內容
本發明提供了一種N-異丙基羥胺的製備方法，解決了傳統方法合成N-異丙基羥 胺得率較低、工藝複雜等問題。一種N-異丙基羥胺的製備方法，包括以下步驟在催化劑作用下，將二異丙胺與過氧化氫水溶液混合反應，反應完成後對反應液 進行酸解、濃縮、冷卻結晶，製得固體異丙基羥胺鹽，將固體異丙基羥胺鹽復溶，加鹼中和， 製得N-異丙基羥胺；所述的催化劑如式(1)所示formula see original document page 4其中R為氫或苯基，M為Fe、Co、Mn、Cr、Zr、Mo或V。當R為氫時，式(1)記為 M(Salen)，當 R為苯基時，式(1)記為 M(Salen-Ph)。所述的二異丙胺與過氧化氫水溶液混合反應的反應器可以選用攪拌釜反應器或 管道式反應器。所述的二異丙胺與過氧化氫水溶液混合反應的反應溫度優選為30 100°C。所述的過氧化氫質量百分比濃度優選為10 50%。所述的過氧化氫與二異丙胺的物質的量比優選為1 4。所述的酸解所用的酸優選為質量百分比濃度為37%的鹽酸。所述的酸解所用的酸與二異丙胺的物質的量比優選為0. 5 3。所述的復溶所用的溶劑優選為醚類、水或烷烴，醚類可以為石油醚、甲基叔丁基 醚、異丙基醚、四氫呋喃等中任一種，烷烴可以為正己烷、環己烷、正辛烷或其他長鏈烷烴中 任一種。所述的鹼優選為氫氧化鈉，它與二異丙胺的物質的量比優選為0. 5 3。所述的催化劑優選佔二異丙胺重量的0. 1 5%。本發明選用的催化劑能溶解於反應物體系，因而催化反應效果優異，可直接向反 應物中添加，生產中可選用攪拌釜反應器或管道式反應器。本發明提供的N-異丙基羥胺的生產方法原料來源豐富，固定資產投入少，生產成 本低，反應條件溫和，產品收率高，易於工業化連續性生產。
具體實施例方式實施例1在1000L反應釜中，加入200Kg 二異丙胺和200g Mn(Salen)催化劑，升溫到60°C， 慢慢滴加500Kg濃度為30%的過氧化氫水溶液，3小時滴加反畢，滴加完畢繼續保溫lh。然 後加入214L質量百分比濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃縮、冷卻結晶製得 201Kg異丙基羥胺鹽酸鹽；在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入600L甲基叔丁基醚和170Kg濃度為50%的氫氧化鈉水溶液，分離得到99%的異丙基羥胺119Kg，收率為88% (以二異丙胺 計)。實施例2在1000L反應釜中，加入200Kg 二異丙胺和300g Mn(Salen-Ph)催化劑，升溫到 60°C，慢慢滴加600Kg濃度為25 %的過氧化氫水溶液，4小時滴加反畢，滴加完畢繼續保溫 lh，然後加入230L質量百分比濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃縮、冷卻結晶 製得185Kg異丙基羥胺鹽酸鹽；在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入600L四氫呋喃和150Kg濃度為 50%的氫氧化鈉水溶液，分離得到99%的異丙基羥胺89Kg，收率為67% (以二異丙胺計)。實施例3在1000L反應釜中，加入200Kg 二異丙胺和800g Fe(Salen)催化劑，升溫到60°C， 慢慢滴加300Kg濃度為50%的過氧化氫水溶液，2. 5小時滴加反畢，滴加完畢繼續保溫lh， 然後加入236L質量百分比濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃縮、冷卻結晶制 得195Kg異丙基羥胺鹽酸鹽；在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入635L水和145Kg濃度為50%的 氫氧化鈉水溶液，分離得到15.6%的異丙基羥胺840秘，收率為86% (以二異丙胺計)。實施例4在1000L反應釜中，加入200Kg 二異丙胺和800g Fe(Salen-Ph)催化劑，升溫到 60°C，慢慢滴加430Kg濃度為35 %的過氧化氫水溶液，3. 5小時滴加反畢，滴加完畢繼續保 溫lh，然後加入228L質量百分比濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃縮、冷卻結 晶製得195Kg異丙基羥胺鹽酸鹽；在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入610L水和135Kg重量濃度為 50%的氫氧化鈉水溶液中，分離得到16. 8%的異丙基羥胺805Kg，收率為90% (以二異丙胺 計)。實施例5在1000L反應釜中，加入200Kg 二異丙胺和200g Co(Salen)催化劑，升溫到60°C， 慢慢滴加500Kg濃度為30%的過氧化氫水溶液，3小時滴加反畢，滴加完畢繼續保溫lh。 然後加入214L質量百分比濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃縮、冷卻結晶制 得208Kg異丙基羥胺鹽酸鹽；在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入600L環己烷和170Kg重量濃度 為50%的氫氧化鈉水溶液中，分離得到99%的異丙基羥胺123Kg，收率91% (以二異丙胺 計)。實施例6在1000L反應釜中，加入200Kg 二異丙胺和300g Co(Salen-Ph)催化劑，升溫到 60°C，慢慢滴加600Kg濃度為25 %的過氧化氫水溶液，4小時滴加反畢，滴加完畢繼續保溫 lh，然後加入230L濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解濃縮，冷卻結晶製得198Kg異 丙基羥胺鹽酸鹽；在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入600L水和165Kg濃度為50%的氫氧化鈉水 溶液，分離得到14.9%的異丙基羥胺830秘，收率為83% (以二異丙胺計)。實施例7在冰水浴中，向計量罐混合器中加入200Kg 二異丙胺、800g Fe(Salen)催化劑、 500Kg濃度為30%的過氧化氫水溶液，並攪拌混合均勻。混合均勻的反應液通過計量泵以 0. 151T1的體積空速(體積空速=體積流量/反應器體積)輸入到長度為3m、內徑為12mm 的不鏽鋼管道反應器中進行催化氧化反應，反應器溫度控制為80°C，反應器出口得到N-異丙基羥胺、過氧化氫和水的混合溶液。反應器出口粗產物經出口冷凝後，向上述氧化反應液 中加入214L濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃縮、冷卻結晶製得161Kg異丙基 羥胺鹽酸鹽；然後在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入578L水和123Kg濃度為50%的氫氧化鈉水 溶液，得到14.9%的異丙基羥胺628Kg，收率為64% (以二異丙胺計)。實施例8在冰水浴中，向計量罐混合器中加入200Kg 二異丙胺、800gFe (Salen-Ph)催化劑、 300Kg濃度為50%的過氧化氫水溶液，並攪拌混合均勻。混合均勻的反應液通過計量泵以 0. 21T1的體積空速(體積空速=體積流量/反應器體積)輸入到長度為3m、內徑為12mm的 不鏽鋼管道反應器中進行催化氧化反應，反應器溫度控制為75°C。反應器出口粗產物經出 口冷凝後，向上述氧化反應液中加入225L濃度為37%的鹽酸溶液，在酸性條件下水解、濃 縮、冷卻結晶製得153Kg異丙基羥胺鹽酸鹽；然後在異丙基羥胺鹽酸鹽中加入450L環己烷 和123Kg濃度為50%的氫氧化鈉水溶液，得到99%的異丙基羥胺91Kg，收率為61% (以二 異丙胺計)。
權利要求
一種N-異丙基羥胺的製備方法，包括以下步驟在催化劑作用下，將二異丙胺與過氧化氫水溶液在反應器中混合反應，反應完成後對反應液進行酸解、濃縮、冷卻結晶，製得固體異丙基羥胺鹽，將固體異丙基羥胺鹽復溶，加鹼中和，製得N-異丙基羥胺；所述的催化劑如式(1)所示其中R為氫或苯基，M為Fe、Co、Mn、Cr、Zr、Mo或V。FSA00000126037800011.tif
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的反應器為攪拌釜反應器或管道式 反應器。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的二異丙胺與過氧化氫水溶液混合 反應的反應溫度為30 100°C。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的過氧化氫質量百分比濃度為10 50% ；過氧化氫與二異丙胺的物質的量比為1 4。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酸解所用的酸為質量百分比濃度 為37%的鹽酸。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的酸解所用的酸與二異丙胺的物質 的量比為0. 5 3。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的復溶所用的溶劑為醚類、水或烷烴。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的鹼為氫氧化鈉，它與二異丙胺的物 質的量比為0.5 3。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的催化劑佔二異丙胺重量的0.1 5%。
全文摘要
本發明公開了一種N-異丙基羥胺的製備方法，包括以下步驟在催化劑作用下，將二異丙胺與過氧化氫水溶液混合反應，反應完成後對反應液進行酸解、濃縮、冷卻結晶，製得固體異丙基羥胺鹽，將固體異丙基羥胺鹽復溶，加鹼中和，製得N-異丙基羥胺。本發明選用的催化劑能溶解於反應物體系，因而催化反應效果優異，可直接向反應物中添加，生產中可選用攪拌釜反應器或管道式反應器。
文檔編號C07C239/10GK101823981SQ20101017591
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月18日 優先權日2010年5月18日
發明者吳墨西, 宋芬, 張平華, 朱正穎, 楊義文, 譚軍, 陳軍民, 陳培根 申請人:嘉興市向陽化工廠