专利名称：生产n，n-取代的3-氨基丙-1-醇的方法
生产N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法本发明涉及一种制备N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法。N，N-取代的3-氨基丙-l-醇的制备例如公开在欧洲专利申请EP-Al-0673918中。 N，N-取代的3-氨基丙-1-醇通过在升高的温度和压力下在钯催化剂上转化3-羟基丙腈和仲胺获得。EP-A2-0869113公开了由3_羟基丙腈和仲胺如二甲胺制备N，N-取代的3_氨基丙-1-醇，反应在50-250°C的温度，5-350巴的压力下，在含钯催化剂存在下进行。所用负载型催化剂包含基于催化剂总重量为0. 1-10重量％的钯和至少一种选自周期表第IB和VIII 族、铈和镧的其它金属。本发明的目的是提供一种由丙烯醛制备N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法。更具体而言，本发明的目的是提供一种工业上重要的N，N-取代的3-氨基丙-1-醇如N，N- 二甲基-3-氨基丙-1-醇(DMAPOL)的新型制备途径，其中使用可以基于可再生原料获得的原料。丙烯醛例如可以通过甘油脱水制备，甘油又可以作为脂肪水解或生物柴油生产中的副产物获得。在该类产品的制备中使用可再生资源可有助于保存通常使用的石化资源。另一目的是提供一种制备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-醇以高收率和高选择性形成，另外，该方法在技术上易于操作且具有高度工艺经济性。丙烯醛与仲胺的反应已经描述在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_烯醛和仲胺获得相应的N，N, N，，N，-取代的不饱和胺， 其可以在进一步反应中氢化成饱和胺。该文献并没有指出丙烯醛与仲胺反应且随后氢化可以提供高选择性的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与伯或仲胺的反应。根据该公开，如此获得的N， N’ -取代的1，3_丙烯二胺或N，N，N’，N’ -取代的1，3-丙烯二胺在下一步骤中氢化成相应的饱和N，N’ -取代的或N，N, N’，N’ -取代的1，3-丙二胺，或与其它胺一起加热，从而进行
胺交换。该文献陈述了胺交换和氢化也可以同时在Raney 镍催化剂存在下进行。因此， 异丙基丙胺和N-异丙基-1，3-丙二胺的混合物以两步获得，在第一步中，首先使丙烯醛与异丙基胺反应，并在第二步中，在除去过量胺和溶剂之后，在Raney 镍存在下于105°C的温度下用氨氢化所得反应混合物。该文献并没有指出N，N-取代的3-氨基丙-1-醇可以高选择性形成。惊人的是，现在已经发现借助特殊选择并结合工艺参数，N, N-取代的3-氨基丙-1-醇可由丙烯醛和仲胺以高选择性形成。根据本发明，该目的由一种通过如下步骤制备N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法实现a)使仲胺与丙烯醛在-50°c至100°C的温度和0. 01-300巴的压力下反应，和
b)使在步骤a)中得到的反应混合物与氢气和氨在氢化催化剂存在下在1-400巴的压力下反应，其中步骤a)中仲胺与丙烯醛的摩尔比为1 1或更大且步骤b)中的温度为_50°C 至 70 0C ο在本发明方法的第一步骤a)中，使丙烯醛与仲胺反应。该反应中所用丙烯醛通常通过氧化丙烯或通过使甘油脱水而得到。丙烯醛通常通过氧化丙烯而制备。通过丙烯氧化制备丙烯醛的综述例如可以在 Ullmann (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，丙炼酸禾口甲基丙炼酸，第 3. 1章“通过丙烯氧化制备丙烯醛”，Wiley-VCH-Verlag,电子版，2007)中找到。然而，在优选实施方案中，使用通过甘油脱水得到的丙烯醛。通过甘油脱水制备丙烯酸例如公开于 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))公开。甘油通常在脂肪和油转化成脂肪酸(脂肪水解)或脂肪酸甲基酯(生物柴油)中作为副产物得到。由脂肪和油制备甘油例如描述于Ullmarm(Ullmarm' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，甘油，第 4. 1 章“由脂肪和油制备甘油”，Wiley-VCH-Verlag，电子版，2007)中。甘油还可以由丙烯的石化原料开始制备。由丙烯合成甘油的综述同样在 Ullmann (Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，“甘油”，第 4. 1 章“由丙烯合成”，WiIey-VCH-Verlag，电子版，2007)中给出。对本发明方法而言，得到甘油的制备途径通常并不重要。植物、动物或石化基甘油适合作为本发明方法的原料。在非常特别优选的实施方案中，将基于可再生原料的甘油在丙烯醛的制备中用作原料，例如由脂肪水解或生物柴油生产以副产物得到的甘油。该特殊实施方案的优点是工业上重要的氨基醇如DMAPOL可以由可再生资源得到。在该类产物的制备中使用可再生资源可能有助于保存通常使用的石化资源。优选在本发明方法中使用丙烯醛含量为至少95%，优选至少98%，更优选至少 99%的丙烯醛。在本发明方法中使用的另一原料是仲胺。所用仲胺可以是脂族、脂环族或环状仲胺。所用环状仲胺例如可以是吡咯烷、咪唑、哌啶、吗啉或哌嗪。优选使用式(I)的仲胺
权利要求
1.一种通过如下步骤制备N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法a)使仲胺与丙烯醛在_50°C至100°C的温度和0.01-300巴的压力下反应，和b)使在步骤a)中得到的反应混合物与氢气和氨在氢化催化剂存在下在1-400巴的压力下反应，其中步骤a)中仲胺与丙烯醛的摩尔比为1 1或更大且步骤b)中的温度为-50°C至 70 "C。
2.根据权利要求1的方法，其中仲胺与丙烯醛的摩尔比为2 1-50 1。
3.根据权利要求1或2的方法，其中步骤b)在20-70°C的温度下进行。
4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中步骤b)在20-250巴的压力下进行。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中步骤b)中所用氨与步骤a)中所用丙烯醛的摩尔比为2 1-100 1。
6.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述氢化催化剂以金属形式存在。
7.根据权利要求6的方法，其中钴原子基于以金属形式用于所述方法中的所用氢化催化剂中所有金属原子之和的摩尔比例为50mOl%及更大。
8.根据权利要求6或7的方法，其中金属形式的氢化催化剂为阮内海绵或骨架催化剂。
9.根据权利要求1-5中任一项的方法，其中所述氢化催化剂通过将包含一种或多种呈元素周期表第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组分的催化剂前体还原而得到。
10.根据权利要求9的方法，其中钴原子基于所用催化活性组分中存在的所有金属原子之和的摩尔比例为30mOl%或更大。
11.根据权利要求1-10中任一项的方法，其中在步骤a)中得到的反应混合物在用于步骤b)之前不进行额外提纯或后处理而使用。
12.根据权利要求1-11中任一项的方法，其中使用选自二甲胺、二乙胺、二正丙胺、二异丙胺、异丙基乙胺、二正丁胺、二仲丁胺和二环己胺的仲胺。
13.根据权利要求12的方法，其中所用仲胺为二甲胺。
14.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中所用水与丙烯醛的摩尔比为 0.01 1-2 1。
15.根据权利要求1-13中任一项的方法，其中使用由甘油制备的丙烯醛。
16.根据权利要求15的方法，其中所述甘油为基于可再生原料的甘油。
17.可根据权利要求16得到的N，N-二甲基-1，3-丙-1-醇(DMAPOL)。
18.可根据权利要求1-17中任一项得到的N，N-二甲基-3-氨基丙-1-醇(DMAPOL)作为聚氨酯制备用催化剂，作为气体洗涤、电子化学品和电镀领域中的洗涤流体，作为有机合成中的原料以及作为药物生产和作物保护组合物中的中间体的用途。
全文摘要
本发明涉及一种通过如下步骤生产N，N-取代的3-氨基丙-1-醇的方法a)使仲胺与丙烯醛在-50℃至100℃的温度和0.01-300巴的压力下转化，和b)使在步骤a)中得到的反应混合物与氢气和氨在氢化催化剂存在下在1-400巴的压力下转化，其特征在于步骤a)中仲胺与丙烯醛的摩尔比为1∶1或更大且步骤b)中的温度为-50℃至70℃。在优选实施方案中，使用由基于可再生原料的甘油得到的丙烯醛。本发明进一步涉及基于可再生原料的N，N-二甲基-3-氨基丙-1-醇(DMAPOL)作为聚氨酯生产用催化剂，作为气体洗涤、电子化学品和电镀领域中的洗涤流体，作为有机合成中的原料以及作为药物生产和作物保护试剂中的中间体产品的用途。
文档编号C07C215/08GK102203054SQ200980144023
公开日2011年9月28日 申请日期2009年11月2日 优先权日2008年11月5日
发明者C·W·维格博斯, J-P·梅尔德, M·恩斯特 申请人:巴斯夫欧洲公司