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CN102126967B - 一种n,n-二异丙基乙醇胺的生产方法 - Google Patents

一种n,n-二异丙基乙醇胺的生产方法 Download PDF

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CN102126967B CN2010106195359A CN201010619535A CN102126967B CN 102126967 B CN102126967 B CN 102126967B CN 2010106195359 A CN2010106195359 A CN 2010106195359A CN 201010619535 A CN201010619535 A CN 201010619535A CN 102126967 B CN102126967 B CN 102126967B
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冯烈
陈云斌
强林萍
刘尚文
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ZHEJIANG JIANYE CHEMICAL CO Ltd
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Abstract

本发明公开了一种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,包括以下步骤:将计量好的二异丙胺以及催化剂一次性加入反应釜中,调节至10~180℃的温度,随后将环氧乙烷计量后通入进行反应,生成N,N-二异丙基乙醇胺的混合物;二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为1~10∶1,将含有DIPEA混合物送入脱胺塔,脱除过量的二异丙胺;脱胺塔的操作压力为-0.1~0.1MPa,塔顶温度为20~120℃,塔釜温度为100~220℃;脱除二异丙胺的粗品DIPEA经过精制塔减压精馏,连续分离出DIPEA产品,所述精制的操作压力为-0.1MPa~常压,塔顶温度为50~200℃,塔釜温度为60~220℃。本发明有益的效果:具有操作简单,生产成本低,有利于工业化生产。

Description

一种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法
技术领域
本发明涉及医药中间体领域,尤其是一种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法。 
背景技术
N,N-二异丙基乙醇胺(DIPEA)主要用于有机合成,是抗胆碱药溴化丙胺太林的中间体。也可用于纤维助剂、乳化剂和催化剂等。DIPEA的合成方法有多种,国内大都采用二异丙胺水溶液与环氧乙烷的反应工艺,如:将二异丙胺和水加入反应锅内,冷至0-5℃,通入环氧乙烷。先自然升温至20-30℃,搅拌反应4h,再逐渐升温至40-50℃,继续反应4h。随后放置过夜,次日将反应液先常压分馏,分去120℃以下的低沸物与中沸物(回收套用),然后减压分馏,收集90-100℃(2.67kPa)馏分即为DIPEA。很明显,该工艺反应周期长,效率低,副反应多,脱水能耗大,同时产品质量不稳定。 
另外如美国专利US 4,745,190中采用二异丙胺与乙二醇为原料,加入催化剂如RuCl2(PPh3)3,在120~125℃,反应2.0~2.5h,最终选择性100%,而转化率却只有20%。 
此外,罗马专利83721以二异丙胺与环氧乙烷为原料,同时还添加异丙醇等稀释溶剂,最终在130℃反应2h,DIPEA的收率为90.5%。 
上述国外的几种DIPEA的合成方法都存在一定的缺陷,如转化率低、反应温度高、需采用稀释溶剂等。 
发明内容
本发明的目的正是为了克服上述技术的不足,而提供一种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,具有操作简单,生产成本低,有利于工业化生产。 
本发明解决其技术问题采用的技术方案:这种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,包括以下步骤: 
(1)将计量好的二异丙胺以及催化剂一次性加入反应釜中,调节至10~180℃的温度,随后将环氧乙烷计量后通入进行反应,生成N,N-二异丙基乙醇胺的混合物;二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为1~10∶1,催化剂的加入量为催化剂与两个原料之和的质量百分比0.1~2.0%; 
其反应方程式为: 
Figure BSA00000406109000011
(2)将含有DIPEA混合物送入脱胺塔,脱除过量的二异丙胺;由于反应中DIPA过量,因此需设置脱胺塔将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为-0.1~0.1MPa,塔顶温度为20~120℃,塔釜温度为100~220℃;在此,过量的DIPA从塔顶脱除后可返回步骤(1)中继续参与反应。而塔釜则获得DIPEA粗品,该物料随后进入下一步骤(3)。 
(3)脱除二异丙胺的粗品DIPEA经过精制塔减压精馏,连续分离出DIPEA产品,所述精制的操作压力为-0.1MPa~常压,塔顶温度为50~200℃,塔釜温度为60~220℃。在此,合格的产品DIPEA从塔顶采出,而塔釜则主要为少量高沸物。 
步骤(1)中所用的催化剂可以为碱性催化剂,如碱金属或碱土金属的氢氧化物,也可以为路易斯酸催化剂,如氯化铝、氯化锌、氯化铁等。 
作为优选,反应温度控制在30~150℃为最佳,过低的反应温度反应时间较长,反应温度过高,则副反应严重。二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为2~8∶1,DIPA过量有利于E0的转化,并进一步减少副反应。 
作为优选,步骤(2)中所述脱胺塔的操作压力为-0.1MPa~常压,塔顶温度为30~100℃,塔釜温度为110~200℃。步骤(3)中所述精制的操作压力为-0.1~-0.05MPa;塔顶温度为70~170℃;塔釜温度为70~170℃。 
本发明有益的效果是: 
1)直接以纯二异丙胺而不是其水溶液为反应原料,同时也不需要添加稀释介质,从而一方面提高了设备利用率,同时也避免了环氧乙烷同水生成乙二醇的副反应。 
2)产物的分离方式效率高,产品质量好。 
附图说明
图1是本发明的合成工艺示意图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明: 
实施例1 
在10L的压力反应釜中,加入5kg二异丙胺以及20g氯化锌催化剂。随后启动搅拌,并升温至50℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入,反应4h后结束。最终分析反应液组成为:DIPA72.9%、催化剂0.4%、DIPEA26.5%、高沸物0.2%。 
将上述反应液连续加入一Φ30mm,装有1m填料的脱胺塔中,在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压,塔顶温度为83.5℃,塔釜温度为192℃,塔顶、塔釜物料连续采 出。塔釜分析基本检测不出DIPA。 
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后,再连续加入一Φ30mm,装有1.5m填料的DIPEA精制塔中,在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa,塔顶温度为103℃,塔釜温度为122℃,塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.8%,颜色无色透明。 
实施例2 
在10L的压力反应釜中,加入5kg二异丙胺以及20g氯化锌催化剂。随后启动搅拌,并升温至50℃。然后将800g环氧乙烷缓慢通入,反应4h后结束。最终分析反应液组成为:E00.1%、DIPA54.0%、催化剂0.3%、DIPEA44.3%、高沸物1.3%。 
将上述反应液连续加入一Φ30mm,装有1m填料的脱胺塔中,在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为-0.05MPa,塔顶温度为68.0℃,塔釜温度为176℃,塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。 
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后,再连续加入一Φ30mm,装有1.5m填料的DIPEA精制塔中,在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.095MPa,塔顶温度为113℃,塔釜温度为130℃,塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7%,颜色无色透明。 
实施例3 
在10L的压力反应釜中,加入5kg二异丙胺以及20g氯化锌催化剂。随后启动搅拌,并升温至80℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入,反应4h后结束。最终分析反应液组成为:DIPA73.1%、催化剂0.4%、DIPEA26.1%、高沸物0.4%。 
将上述反应液连续加入一Φ30mm,装有1m填料的脱胺塔中,在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压,塔顶温度为83.5℃,塔釜温度为192℃,塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。 
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后,再连续加入一Φ30mm,装有1.5m填料的DIPEA精制塔中,在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa,塔顶温度为103℃,塔釜温度为125℃,塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7%,颜色无色透明。 
实施例4 
在10L的压力反应釜中,加入5kg二异丙胺以及10g氢氧化钾催化剂。随后启动搅拌, 并升温至80℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入,反应4h后结束。最终分析反应液组成为:DIPA71.9%、催化剂0.4%、DIPEA27.5%、高沸物0.2%。 
将上述反应液连续加入一Φ30mm,装有1m填料的脱胺塔中,在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压,塔顶温度为83.5℃,塔釜温度为192℃,塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。 
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后,再连续加入一Φ30mm,装有1.5m填料的DIPEA精制塔中,在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa,塔顶温度为103℃,塔釜温度为122℃,塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.8%,颜色无色透明。 
实施例5 
在10L的压力反应釜中,加入5kg二异丙胺以及10g氢氧化钾催化剂。随后启动搅拌,并升温至80℃。然后将800g环氧乙烷缓慢通入,反应4h后结束。最终分析反应液组成为:EO0.1%、DIPA56.2.0%、催化剂0.4%、DIPEA42.0%、高沸物1.3%。 
将上述反应液连续加入一Φ30mm,装有1m填料的脱胺塔中,在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为-0.05MPa,塔顶温度为68.0℃,塔釜温度为176℃,塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。 
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后,再连续加入一Φ30mm,装有1.5m填料的DIPEA精制塔中,在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.095MPa,塔顶温度为113℃,塔釜温度为130℃,塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7%,颜色无色透明。 
实施例6 
在10L的压力反应釜中,加入5kg二异丙胺以及10g氢氧化钾催化剂。随后启动搅拌,并升温至80℃。然后将450g环氧乙烷缓慢通入,反应4h后结束。最终分析反应液组成为:DIPA73.1%、催化剂0.4%、DIPEA26.1%、高沸物0.4%。 
将上述反应液连续加入一Φ30mm,装有1m填料的脱胺塔中,在此将过量的DIPA脱除。脱胺塔的操作压力为常压,塔顶温度为83.5℃,塔釜温度为192℃,塔顶、塔釜物料连续采出。塔釜分析基本检测不出DIPA。 
上述脱胺塔釜的出料收集一定量以后,再连续加入一Φ30mm,装有1.5m填料的DIPEA精制塔中,在此主要将产品DIPEA与少量高沸物分离。DIPEA精制塔的操作压力为-0.097MPa, 塔顶温度为103℃,塔釜温度为125℃,塔顶馏出物连续采出。最终分析塔顶馏出物DIPEA的含量为99.7%,颜色无色透明。 
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。 

Claims (5)

1.一种N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,其特征是:包括以下步骤:
(1)将计量好的二异丙胺以及催化剂一次性加入反应釜中,调节至10~180℃的温度,随后将环氧乙烷计量后通入进行反应,生成N,N-二异丙基乙醇胺的混合物;二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为1~10:1,催化剂的加入量为催化剂与两个原料之和的质量百分比0.1~2.0%;
(2)将含有N,N-二异丙基乙醇胺的混合物送入脱胺塔,脱除过量的二异丙胺;脱胺塔的操作压力为-0.1~0.1MPa,塔顶温度为20~120℃,塔釜温度为100~220℃;
(3)脱除二异丙胺的粗品N,N-二异丙基乙醇胺经过精制塔减压精馏,连续分离出N,N-二异丙基乙醇胺产品,所述精制的操作压力为-0.1MPa~常压,塔顶温度为50~200℃,塔釜温度为60~220℃;
所述的催化剂为碱性催化剂或路易斯酸催化剂,所述的碱性催化剂为碱金属或碱土金属的氢氧化物,所述的路易斯酸催化剂为氯化铝、氯化锌或氯化铁。
2.根据权利要求1所述的N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,其特征是:反应温度控制在30~150℃。
3.根据权利要求1所述的N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,其特征是:二异丙胺和环氧乙烷反应的摩尔比为2~8:1。
4.根据权利要求1所述的N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,其特征是:步骤(2)中所述脱胺塔的操作压力为-0.1MPa~常压,塔顶温度为30~100℃,塔釜温度为110~200℃。
5.根据权利要求1所述的N,N-二异丙基乙醇胺的生产方法,其特征是:步骤(3)中所述精制的操作压力为-0.1~-0.05MPa;塔顶温度为70~170℃;塔釜温度为70~170℃。
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