專利名稱：生產(chǎn)n，n-取代的3-氨基丙-1-醇的方法
生產(chǎn)N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法本發(fā)明涉及一種制備N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法。N，N-取代的3-氨基丙-l-醇的制備例如公開在歐洲專利申請EP-Al-0673918中。 N，N-取代的3-氨基丙-1-醇通過在升高的溫度和壓力下在鈀催化劑上轉(zhuǎn)化3-羥基丙腈和仲胺獲得。EP-A2-0869113公開了由3_羥基丙腈和仲胺如二甲胺制備N，N-取代的3_氨基丙-1-醇，反應(yīng)在50-250°C的溫度，5-350巴的壓力下，在含鈀催化劑存在下進(jìn)行。所用負(fù)載型催化劑包含基于催化劑總重量為0. 1-10重量％的鈀和至少一種選自周期表第IB和VIII 族、鈰和鑭的其它金屬。本發(fā)明的目的是提供一種由丙烯醛制備N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法。更具體而言，本發(fā)明的目的是提供一種工業(yè)上重要的N，N-取代的3-氨基丙-1-醇如N，N- 二甲基-3-氨基丙-1-醇(DMAPOL)的新型制備途徑，其中使用可以基于可再生原料獲得的原料。丙烯醛例如可以通過甘油脫水制備，甘油又可以作為脂肪水解或生物柴油生產(chǎn)中的副產(chǎn)物獲得。在該類產(chǎn)品的制備中使用可再生資源可有助于保存通常使用的石化資源。另一目的是提供一種制備N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法，其中N，N-取代的3-氨基丙-1-醇以高收率和高選擇性形成，另外，該方法在技術(shù)上易于操作且具有高度工藝經(jīng)濟(jì)性。丙烯醛與仲胺的反應(yīng)已經(jīng)描述在DE-A-423MM中以及由Finch等人(H. D. Finch, Ε. A. Peterson 和 S. A. Ballard, J. Am. Chem. Soc.，74, 2016 (1952))描述。在DE-A-423MM中，由2_烯醛和仲胺獲得相應(yīng)的N，N, N，，N，-取代的不飽和胺， 其可以在進(jìn)一步反應(yīng)中氫化成飽和胺。該文獻(xiàn)并沒有指出丙烯醛與仲胺反應(yīng)且隨后氫化可以提供高選擇性的N，N-取代的3-氨基丙-1-醇。Finch 等人(H. D. Finch, Ε. A. Peterson 禾口 S. A. Ballard, J. Am. Chem. Soc.，74， 2016(1952))描述了丙烯醛或甲基丙烯醛與伯或仲胺的反應(yīng)。根據(jù)該公開，如此獲得的N， N’ -取代的1，3_丙烯二胺或N，N，N’，N’ -取代的1，3-丙烯二胺在下一步驟中氫化成相應(yīng)的飽和N，N’ -取代的或N，N, N’，N’ -取代的1，3-丙二胺，或與其它胺一起加熱，從而進(jìn)行
胺交換。該文獻(xiàn)陳述了胺交換和氫化也可以同時(shí)在Raney 鎳催化劑存在下進(jìn)行。因此， 異丙基丙胺和N-異丙基-1，3-丙二胺的混合物以兩步獲得，在第一步中，首先使丙烯醛與異丙基胺反應(yīng)，并在第二步中，在除去過量胺和溶劑之后，在Raney 鎳存在下于105°C的溫度下用氨氫化所得反應(yīng)混合物。該文獻(xiàn)并沒有指出N，N-取代的3-氨基丙-1-醇可以高選擇性形成。驚人的是，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)借助特殊選擇并結(jié)合工藝參數(shù)，N, N-取代的3-氨基丙-1-醇可由丙烯醛和仲胺以高選擇性形成。根據(jù)本發(fā)明，該目的由一種通過如下步驟制備N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法實(shí)現(xiàn)a)使仲胺與丙烯醛在-50°c至100°C的溫度和0. 01-300巴的壓力下反應(yīng)，和
b)使在步驟a)中得到的反應(yīng)混合物與氫氣和氨在氫化催化劑存在下在1-400巴的壓力下反應(yīng)，其中步驟a)中仲胺與丙烯醛的摩爾比為1 1或更大且步驟b)中的溫度為_50°C 至 70 0C ο在本發(fā)明方法的第一步驟a)中，使丙烯醛與仲胺反應(yīng)。該反應(yīng)中所用丙烯醛通常通過氧化丙烯或通過使甘油脫水而得到。丙烯醛通常通過氧化丙烯而制備。通過丙烯氧化制備丙烯醛的綜述例如可以在 Ullmann (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，丙煉酸禾口甲基丙煉酸，第 3. 1章“通過丙烯氧化制備丙烯醛”，Wiley-VCH-Verlag,電子版，2007)中找到。然而，在優(yōu)選實(shí)施方案中，使用通過甘油脫水得到的丙烯醛。通過甘油脫水制備丙烯酸例如公開于 W0-A2-2006087083、EP-B1-598228、W0-A1-2007090990, US 5，079, 266, US 2, 558, 520 中或由 Chai 等人(S. H. Chai，H. P. Wang, Y. Lang, B. Q. Xu, Journal of Catalysis, 250 (2)，342-349 (2007))公開。甘油通常在脂肪和油轉(zhuǎn)化成脂肪酸(脂肪水解)或脂肪酸甲基酯(生物柴油)中作為副產(chǎn)物得到。由脂肪和油制備甘油例如描述于Ullmarm(Ullmarm' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，甘油，第 4. 1 章“由脂肪和油制備甘油”，Wiley-VCH-Verlag，電子版，2007)中。甘油還可以由丙烯的石化原料開始制備。由丙烯合成甘油的綜述同樣在 Ullmann (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，“甘油”，第 4. 1 章“由丙烯合成”，WiIey-VCH-Verlag，電子版，2007)中給出。對本發(fā)明方法而言，得到甘油的制備途徑通常并不重要。植物、動(dòng)物或石化基甘油適合作為本發(fā)明方法的原料。在非常特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，將基于可再生原料的甘油在丙烯醛的制備中用作原料，例如由脂肪水解或生物柴油生產(chǎn)以副產(chǎn)物得到的甘油。該特殊實(shí)施方案的優(yōu)點(diǎn)是工業(yè)上重要的氨基醇如DMAPOL可以由可再生資源得到。在該類產(chǎn)物的制備中使用可再生資源可能有助于保存通常使用的石化資源。優(yōu)選在本發(fā)明方法中使用丙烯醛含量為至少95%，優(yōu)選至少98%，更優(yōu)選至少 99%的丙烯醛。在本發(fā)明方法中使用的另一原料是仲胺。所用仲胺可以是脂族、脂環(huán)族或環(huán)狀仲胺。所用環(huán)狀仲胺例如可以是吡咯烷、咪唑、哌啶、嗎啉或哌嗪。優(yōu)選使用式(I)的仲胺
權(quán)利要求
1.一種通過如下步驟制備N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法a)使仲胺與丙烯醛在_50°C至100°C的溫度和0.01-300巴的壓力下反應(yīng)，和b)使在步驟a)中得到的反應(yīng)混合物與氫氣和氨在氫化催化劑存在下在1-400巴的壓力下反應(yīng)，其中步驟a)中仲胺與丙烯醛的摩爾比為1 1或更大且步驟b)中的溫度為-50°C至 70 "C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中仲胺與丙烯醛的摩爾比為2 1-50 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中步驟b)在20-70°C的溫度下進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)的方法，其中步驟b)在20-250巴的壓力下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)的方法，其中步驟b)中所用氨與步驟a)中所用丙烯醛的摩爾比為2 1-100 1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中所述氫化催化劑以金屬形式存在。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中鈷原子基于以金屬形式用于所述方法中的所用氫化催化劑中所有金屬原子之和的摩爾比例為50mOl%及更大。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的方法，其中金屬形式的氫化催化劑為阮內(nèi)海綿或骨架催化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)的方法，其中所述氫化催化劑通過將包含一種或多種呈元素周期表第8和/或9和/或10和/或11族元素的含氧化合物形式的催化活性組分的催化劑前體還原而得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中鈷原子基于所用催化活性組分中存在的所有金屬原子之和的摩爾比例為30mOl%或更大。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)的方法，其中在步驟a)中得到的反應(yīng)混合物在用于步驟b)之前不進(jìn)行額外提純或后處理而使用。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)的方法，其中使用選自二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二異丙胺、異丙基乙胺、二正丁胺、二仲丁胺和二環(huán)己胺的仲胺。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所用仲胺為二甲胺。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中所用水與丙烯醛的摩爾比為 0.01 1-2 1。
15.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)的方法，其中使用由甘油制備的丙烯醛。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，其中所述甘油為基于可再生原料的甘油。
17.可根據(jù)權(quán)利要求16得到的N，N-二甲基-1，3-丙-1-醇(DMAPOL)。
18.可根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)得到的N，N-二甲基-3-氨基丙-1-醇(DMAPOL)作為聚氨酯制備用催化劑，作為氣體洗滌、電子化學(xué)品和電鍍領(lǐng)域中的洗滌流體，作為有機(jī)合成中的原料以及作為藥物生產(chǎn)和作物保護(hù)組合物中的中間體的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過如下步驟生產(chǎn)N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法a)使仲胺與丙烯醛在-50℃至100℃的溫度和0.01-300巴的壓力下轉(zhuǎn)化，和b)使在步驟a)中得到的反應(yīng)混合物與氫氣和氨在氫化催化劑存在下在1-400巴的壓力下轉(zhuǎn)化，其特征在于步驟a)中仲胺與丙烯醛的摩爾比為1∶1或更大且步驟b)中的溫度為-50℃至70℃。在優(yōu)選實(shí)施方案中，使用由基于可再生原料的甘油得到的丙烯醛。本發(fā)明進(jìn)一步涉及基于可再生原料的N，N-二甲基-3-氨基丙-1-醇(DMAPOL)作為聚氨酯生產(chǎn)用催化劑，作為氣體洗滌、電子化學(xué)品和電鍍領(lǐng)域中的洗滌流體，作為有機(jī)合成中的原料以及作為藥物生產(chǎn)和作物保護(hù)試劑中的中間體產(chǎn)品的用途。
文檔編號C07C215/08GK102203054SQ200980144023
公開日2011年9月28日 申請日期2009年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日
發(fā)明者C·W·維格博斯, J-P·梅爾德, M·恩斯特 申請人:巴斯夫歐洲公司