专利名称:处理包含烷氧基羰基氨基三嗪的反应混合物的方法
处理包含烷氧基羰基氨基三漆的反应混合物的方法
技术领域:
本发明涉及一种处理链烷醇反应混合物的方法,该反应混合物是在烷 氧基羰基氨基三噪的制备中得到的并且包含至少 一种烷氧基羰基氨基三 溱、至少一种环状和/或非环状碳酸酯、至少一种任选地含一个或两个氧原
子作为醚键和任选地被d-CV烷基和/或羟基取代的CrCu-链烷醇、以及 至少一种碱金属或碱土金属醇盐、含有或不含三聚氰胺和含有或不含催化 剂。
通过在碱的存在下将三溱(例如三聚氰胺)与碳酸酯反应制备烷氧基 羰基氨基三溱是已知的,例如,EP-A 0624577中公开了该方法。在这种制 备中,三聚氰胺通常与碳酸酯在该碳酸酯的母体链烷醇的存在下以及在作 为碱的基于该碳酸酯的母体醇的碱金属醇盐的存在下反应。为了处理,将 无机酸加入到反应混合物中进行中和。上述适合的酸为磷酸、硫酸和/或盐 酸。随后通过有机溶剂萃取和溶剂蒸发得到烷氧基羰基氨基三溱。作为选 择,在加入酸之后,也可以通过过滤分离出固体,然后洗涂并干燥。
WO-A 03/035628公开了一种制备烷氧基羰基氨基三嚷的方法,其中 反应混合物是通过先使用优选的含水酸进行中和来处理的。上述适合的酸 为硝酸、硫酸、磷酸或其混合物,而且还包括甲酸。在将酸加入到反应混 合物之后,形成了水相和链烷醇相,它们彼此分离。链烷醇相中包含烷氧 基羰基氨基三嗪。为了增加烷氧基羰基氨基三嗪的浓度,在去除水相后浓 缩有机相。
WO-A 2004/054990也公开了 一种相应的处理包含烷氧基羰基氨基三 ,秦的反应混合物的方法。
WO-A 2004/041922公开了 一种制备和处理氨基甲酸酯-三聚氰胺-曱醛交联剂的方法。在该方法中,处理也是通过加入酸实现的,例如硫酸、
甲酸、草酸、磷酸、盐酸或其混合物。在中和中形成的盐通过过滤除去并 用水洗涤。
本发明的一个目的是提供一种处理含有至少一种烷氧基羰基氨基三嗪 的链烷醇反应混合物的方法,其允许从含有至少 一种烷氧基羰基氨基三溱 的反应混合物中去除盐和任何极性组分,以及控制反应混合物中的不同极 性的多种组分的影响而不需要非常复杂的装置。
该目的是通过一种处理链烷醇反应混合物的方法实现的,该反应混合 物是在烷氧基羰基氨基三噪的制备中得到的并且含有至少 一种烷氧基羰基 氨基三嚷、至少一种环状和/或非环状碳酸酯、至少一种任选地含一个或两 个氧原子作为醚键和任选地被d-CV烷基和/或羟基取代的d-C『链烷醇、 以及至少一种碱金属醇盐或碱土金属醇盐、含有或不含三聚氰胺和含有或 不含催化剂,其中极性和/或离子组分是通过使用与反应混合物中的有机相 不完全混溶的极性萃取剂进行萃取而除去的,获得含有至少 一种烷氧基羰 基氨基三嗪的链烷醇相和包含其中溶有极性和/或离子组分的萃取剂的极 性相。
优选的烷氧基羰基氨基三噪是通式(I)的化合物
其中符号和指数各自定义如下
Y,是氢,d-Cr烷基,任选被CrCr烷基、CrO烷氧基或卣素取代 的苯基,或式NR5Re的基团,和
R1、 R2、 R3、 R4、 R5和R6各自独立地是氢或式COOX或X的基团, 或选自(画CH2誦0)广H 、(画CH2-OVR 、 (CH2-0)k-CH2-N(Z)-Q 和 (-CH2-0)k-CH2-N(Z)-Q的基团,其中
-k是从0到10,优选从1到5,更优选1或2并且最优选1; l是 从1到10,优选从1到5,更优选1或2并且最优选1 ,
- R选自烷基、环烷基和烷基芳基,其中R基团包含优选少于13 个碳原子并且R优选为d-d3-烷基,更优选为甲基或丁基,
-Q是通式(II)的三溱基团
R R
- X是C广d3-烷基,其碳骨架可以被1或2个非相邻氧原子以醚官 能形式间隔和/或被羟基取代,或是Q-C6-链烯基,和
- Z是如上所定义的R1、 R2、 R3、 R4、 R5或R6基团,和
R1到W基团中的至少一个或者当Y1是NR5R6时R1到W基团中的至
少一个是coox。
d-cv烷基是例如曱基、乙基、丙基、异丙基、丁基、仲丁基或叔丁基。
苯基任选地被C,-CV烷基、d-C4-烷氧基或S素取代,例如,苯基, 2-、 3-或4-甲基苯基,2-、 3-或4-乙基苯基,2,4-二甲基苯基,2-、 3-或 4-曱氧基笨基,2-、 3-或4-乙氧基苯基,2,4-二甲氧基苯基,2-、 3-或4-氟 苯基或者2-、 3-或4-氯苯基。
CVC!3-烷基,其碳骨架可以被1或2个非相邻氧原子以醚官能形式间 隔和/或被羟基取代,例如是戊基、异戊基,新戊基、叔戊基、己基、2-甲 基戊基、庚基、辛基、2-乙基己基、异辛基、壬基、异壬基、癸基、异癸 基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、异十三烷基、2-甲氧基乙基、2-乙 氧基乙基、2-丙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-或3-甲氧基丙基、2-或3-乙氧 基丙基、2-或3-丙氧基丙基、2-或4-甲氧基丁基、2-或4-乙氧基丁基、3,6-
二氧杂庚基、3,6-二氧杂辛基、3,7-二氧杂辛基、4,7-二氧杂辛基、2-或3-丁氧基丙基、2-或4-丁氧基丁基、2-羟基乙基、2-或3-羟基丙基、2-或4-羟基丁基、3-羟基丁-2-基。(上述术语异辛基、异壬基、异癸基和异十三 烷基是俗名,源于通过羰基合成法获得的醇,在这方面参照Ullmann,s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第五版,第Al巻,第2卯- 293页, 以及第A10巻,第284和285页)。
QrCV链烯基例如是烯丙基、甲代烯丙基、乙代烯丙基、2-、 3-或4-戊烯-l-基或者2-、 3-、 4-或5-己烯-l-基。
CrCu-链烷醇,其任选地包含作为醚键的1或2个非相邻氧原子以及 任选地被d-Cr烷基和/或被羟基取代,例如是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、 丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、新戊醇、叔戊醇、己醇、 2-曱基戊醇、庚醇、辛醇、2-乙基己醇、异辛醇、壬醇、异壬醇、癸醇、 异癸醇、十一烷醇、十二烷醇、十三烷醇、异十三烷醇、2-甲氧基乙醇、
2- 乙氧基乙醇、2-丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-或3-曱氧基丙醇、2-或
3- 乙氧基丙醇、2-或3-丙氧基丙醇、2-或4-曱氧基丁醇、2-或4-乙氧基丁醇、 3,6-二氧杂庚醇、3,6-二氧杂辛醇、3,7-二氧杂辛醇、4,7-二氧杂辛醇、2-或 3-丁氧基丙醇、2-或4-丁氧基丁醇、乙-l,2-二醇、丙-l,2-二醇、丙-l,3-二醇、 3-氧杂-5-羟基戊醇、3,6-二氧杂-8-羟基辛醇、3-氧杂-5-羟基-2,5-二甲基戊 醇或3,6-二氧杂-8-羟基-2,5,8-三曱基辛醇。
d-d3-链烷醇,其任选地包含作为醚键的1或2个非相邻氧原子以及 任选地被至少一个d-CV烷基-和/或被羟基取代,更优选选自甲醇、乙醇、 丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、新戊醇、 叔戊醇、己醇、2-甲基戊醇和庚醇或它们的混合物。
特别优选为丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇以及甲醇和丁醇的混合物。
环状碳酸酯是通式(m)的碳酸酯<formula>formula see original document page 7</formula>
其中
L是亚乙基、1.2-或1,3-亚丙基或1,2-、 1,4-、 2,3-或1,3-亚丁基。 环状碳酸酯例如是碳酸二芳基酯、碳酸二烷基酯、碳酸芳基烷基酯和 碳酸二烯基酯。非环状碳酸酯优选自通式(IV)的碳酸酯
zVco-oz2 (IV )
其中
W和ZZ各自独立地是烷基、环烷基和芳基。^和乙2基团优选包含少 于13个碳原子。更优选Zi和ZZ是d-CV烷基,且特别是甲基或丁基。
优选的碳酸二烷基酯是碳酸二曱基酯、碳酸二乙基酯、碳酸二丙基酯、 碳酸二丁基酯或碳酸甲基丁基酯。
优选的碳酸芳基烷基酯是碳酸甲基苯基酯或碳酸丁基苯基酯。
适合的碳酸二芳基酯是例如碳酸二苯基酯、碳酸二(对-甲苯基)酯、 碳酸二(a-萘基)酯或碳酸二(p-萘基)酯。
优选的碳酸二烯基酯是碳酸二烯丙基酯。
特别优选的碳酸酯是碳酸二曱基酯、碳酸二乙基酯、碳酸二丁基酯、 碳酸甲基丁基酯、碳酸二苯基酯、碳酸亚丙酯或它们的混合物。
适合的碱金属或碱土金属醇盐是例如以上详细描述的链烷醇的锂、钠、 钾、镁或钙盐。优选使用碱金属甲醇盐,特别是曱醇钠。碱金属或碱土金 属醇盐可以以固态或被溶解或被悬浮的形式使用。
在这种情形下优选的溶剂/稀释剂特别是上文详细描述的醇,以单独或 者彼此混合物的形式。然而,也可以使用本身是已知的其它常用惰性稀释 剂。
可能存在于反应混合物中的催化剂是常用于制备烷氧基羰基氨基三溱 的催化剂。这种催化剂是例如Ullmann,s Encyclopedia of Industrial Chemistry,第五版,第A19巻,第239 - 248页中描述的相转移催化剂。 其它催化剂可以是金属盐或配合物,优选碱金属、碱土金属或过渡金属的 氧化物、石危属元素化物(chalcogenates)、碳酸盐或卣化物。这里应特别 提及氟化锂、氯化镁或碳酸钠。
存在于反应混合物中的离子组分通常是解离的盐。根据本发明,它们 行萃取而除去。
此外,根椐本发明,极性组分可以通过使用与存在于反应混合物中的 有机相不完全混溶的极性萃取剂进行萃取而从反应混合物中除去。
反应混合物中的盐可以在以下情况下形成例如,当将酸加入到链烷 醇反应混合物中进行中和时,或者当将链烷醇反应混合物引入到酸中时。 酸可以为浓缩的形式或用水稀释。酸在反应混合物中的均匀分布是通过在 酸的计量加入过程中确保适当的混合完成的。
为了中和反应混合物,可以使用所有常用的和工业上可获得的任何浓 度的有机和无机酸,优选30-85重量%的水溶液。优选使用其盐具有高水 溶性的无机酸,例如硝酸、硫酸或磷酸。其它合适的酸是甲酸。根据本发 明,特别优选使用硝酸。
使用与有机相不完全混溶的极性萃取剂进行萃取以获得含有烷氧基羰 基氨基三嗪的链烷醇相和包含其中溶解了离子和/或极性组分的萃取剂的 极性相。在上下文中,不完全混溶的意思是指两相具有不同的组成形式, 并且不完全混溶还可以理解为萃取剂和有机相完全不相混合。优选的萃取 剂是水,特别优选完全软化的水。
在萃取中除了极性萃取剂外,还可以加入相分离助剂,例如,UUmann,s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 第六版,2000 Electronic Release, Emulsion部分,第6章,Breaking of Emulsions中所描述的。相分离助剂 是例如有机溶剂,具有表面活性剂特性的物质如酚磺酸冷凝物、聚亚胺或 聚丙烯酸酯,破乳剂和反乳化剂。在某些情况下还可以使用盐。根据本发 明适合的相分离助剂是例如来自Baker Petrolite, Sugar Land, Texas的 sepabase 或者来自BASF AG, Ludwigshafen的Sokalan CP、 Sokalan CP5、 Sokalan CP9和Sokalan HP25。然而,优选不使用任何相分 离助剂。
当进行链烷醇反应混合物的中和时,中和与通过萃取除去由中和形成
的盐能够经一步或几个分离的步骤完成。优选中和与除去由中和形成的盐 经两步完成。
对于萃取,可以使用本领域技术人员已知的装置,例如混合器/沉降器 设备,具有或不具有能量输入的塔,或基于离心场分离原理的萃取器。混 合器/沉降器设备通常包括混合装置例如搅拌容器、混合泵、喷嘴或静态/ 动态混合器。混合器/沉降器设备还包括分离器,其通常是指具有或不具有 内部构件的卧式容器。
合适的能用于萃取的塔是例如具有规整填料或无规则填料的塔,或者 筛板塔。适合的筛板塔是例如横流篩板塔。使用的无规则填料可以是本领
域技术人员已知的所有无规则填料。这种无规则填料例如描述在Klaus Sattler, Thermische Trennverfahren [Thermal separating process],第2 版,VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim, 1995,笫226 - 229页。
合适的^L整填料是有序或无序填料。这种规整填料是例如片晶填料、 织物、手工提花毛圏(draw-loop)或成形法毛圏(formed-loop)针织品。
无规则填料、规整填料或者筛板可以由金属或塑料制造。因为金属的 良好润湿性,当选择洗涤相作为连续相时优选将金属用作无规则填料、规 整填料或者筛板的材料。特别合适的金属是不锈钢。
除了采用有或没有脉动的、具有无规则填料、规整填料或塔板的, 作之外,还可以考虑使用不具有内部构件的塔,例如喷洒塔。合适的带有 机械搅拌系统的商业萃取塔的例子有转盘萃取器、Old-Rushton塔、Ktihni 萃取器、搅拌池萃取器、Graesser萃取器。然而,也可能使用离心萃取器 如Podbidniak萃取器或Lurgi-Westfalia萃取器。
在萃取中,包含与有机相不完全混溶的极性萃取剂的洗涤相可以形成 萃取的连续相或者分散相。在优选的萃取方式中,洗涤相形成连续相。
除了使用单一的萃取装置外,还可以使用数个装置来进行萃取。在这 种情形中,也可以使用不同装置类型的组合。优选的组合是由混合器/沉降 器设备和具有无规则填料的塔形成的。在特别优选的实施方案中,萃取是 在具有规整填料的塔中进行的。
在萃取中,极性相与有机相的相比率为0.1~2。优选相比率为0.15~ 1.5,更优选0.2 ~ 1并且特别优选0.3~0.5。
当使用具有规整填料的塔进行萃取时,在优选的实施方案中,极性相 优选作为萃取物通过塔的底部排除;萃余液、有机相,优选作为自由溢流 流掉。在萃取液中的外来相内含物,也就是链烷醇,优选通过塔底部的手 工提花毛圈塑料针织物除去。
当水用作极性萃取剂时,外来相内含物,也就是不溶于水的物质,在 相分离后的萃余液中通常大约是1% 。
萃余液中包含预期产物。萃余液中的极性和离子组分的含量应该大于 预期产物规定所允许的,在优选的实施方案中可以将萃余液再循环到原料 中。在这种情形下,萃余液可以例如直接流入原料罐进行萃取或者流入萃 取进料的緩沖罐中。
极性和离子组分是例如碱金属或碱土金属盐、碱金属或碱土金属醇盐、 酸、环状或非环状碳酸的单-和/或二酯、链烷(二)醇以及极性三聚氰胺 衍生物。链烷(二)醇是例如乙二醇和丙二醇;极性三聚氰胺衍生物是例 如三聚氰胺、单-和二烷氧基羰基氨基三嗪。
通过萃取从萃余液中除去单-和二烷氧基羰基氨基三嗪的可能性,使得 可以以 一种可控的方式调整萃余液中的不同烷氧基羰基氨基三溱的比例。
在具有规整填料的塔内的萃取通常是以逆流萃取进行的。在特别优选 的实施方案中,这是通过在填料上加入极性萃取剂和在填料下加入链烷醇 反应混合物来完成的。在塔的内部,极性萃取剂经过填料流向塔的底部方 向,以及链烷醇反应混合物经过填料流向塔的顶部方向。链烷醇反应混合 物和极性萃取剂在填料内混合,使链烷醇反应混合物中存在的离子和/或极 性组分转到极性萃取剂中,由此从链烷醇反应混合物中除去。
优选进行萃取的温度为10~90°C,更优选15 50。C。
优选进行萃取的压力为环境压力。然而,还可以在低于环境压力或者 高压下进行萃取。当萃取在高压下进行时,压力范围优选1~10巴。
当反应混合物的pH偏离预期pH时,可通过加入酸或碱进行调节。
反应混合物的pH通常在2 ~ 8之间,优选在2 ~ 7之间,且更优选在4.2 ~ 6.5之间。可以在萃取之前或萃取期间调节pH。
在pH过低的情况下,可以通过加碱来升高。所有的碱均适用于此目 的。优选使用NaOH或氨水(NH40H的水溶液)。特别优选氨水。
过高的pH可以通过加酸来降低至预期值。无机酸和有机酸都适合于 该目的。优选有机酸,特别优选甲酸。
在一个实施方案中,存在于反应混合物中的离子组分还可以通过经阳 离子交换剂和/或阴离子交换剂的离子交换来除去。离子交换可以在萃取之 前或萃取之后进行。
阳离子交换剂和/或阴离子交换剂可以以例如固定床离子交换剂的形 式出现。阳离子交换剂和/或阴离子交换剂还可以以颗粒形式出现。阳离子 交换剂和/或阴离子交换剂可以置于容器中,例如搅拌釜、塔或者本领域的 技术人员已知的另一种装置中。阳离子交换剂和/或阴离子交换剂优选置于 塔内。
在另一个实施方案中,还可以将阳离子交换剂和/或阴离子交换剂以颗 粒形式加入到制备烷氧基羰基氨基三溱的反应器中。在这里反应器优选为 搅拌爸。
在一个优选的实施方案中,碱金属和/或碱土金属离子是用阳离子交换 剂从链烷醇反应混合物中除去的。
还可以用阴离子交换剂除去阴离子。例如,反应混合物可能包括硝酸 根、疏酸根或磷酸根离子,或者其他的阴离子或作为用酸中和反应混合物 结果的有机酸(如甲酸),并用阴离子交换剂通过离子交换除去。
负载的阴离子交换剂的再生优选利用稀释的无枳减完成。特别适合阴 离子交换剂再生的是5 - 25 %的氢氧化钠溶液。
阳离子交换剂优选利用稀释的无机酸再生。合适的无机酸是例如5-30%的盐酸。
为了通过数个循环,阴离子交换树脂和阳离子交换树脂在有机相和极 性相之间通常都用加溶剂预处理。为了这个目的,用极性介于有机相的极
性和极性相的极性之间并优选能与这两相混溶的物质清洗离子交换剂。例 如,当丁醇是有机相以及水是极性相时,甲醇适合作为加溶剂。除了离子 交换树脂的再生之外,还可以丟弃负载的树脂而不用再生。
根据本发明合适的阴离子交换剂是例如强碱性阴离子交换树脂。优选
带有叔胺或季胺作为官能团和OH-离子作为交换离子的交联聚苯乙烯树 脂或苯乙烯/二乙烯基苯共聚物。交换离子理解为键合到官能团上且与要从 液体中除去的离子发生交换的离子。在市售的阴离子交换剂中,官能团通
常以盐的形式存在。在这些阴离子交换剂中,例如,cr离子被键合到官能
团上。为了能够使用阴离子交换剂,在这种情况下通常首先用NaOH预处 理以将Cl—离子交换为OH—离子。适合的市售阴离子交换剂有例如来自 Bayer AG的Lewatit MP62、 Lewatit MP64或者Lewatit MP 600 WS, 或者其它来自Rohm & Haas Co.的Amberjet 4200 CL或Ambersep 900 OH。对于除去硝酸才艮离子,优选Ambersep 卯O OH和Lewatit MP 600 WS,特别优选Ambersep 900 OH 。
合适的阳离子交换剂是例如强酸性阳离子交换树脂,其基于交联聚苯 乙烯基质或苯乙烯/二乙烯基苯共聚物基质,以及磺酸作为官能团用H+离 子作为交换离子。通常,市售的阳离子交换剂就像阴离子交换剂一样,以 它们的盐形式存在。为了能够使用阳离子交换剂,通常用酸进行预处理, 例如硫酸,以将盐的阳离子交换为H+离子。市售的合适的阳离子交换剂是 例如来自Bayer AG的Lewatit S2528或Lewatit MonoPlus S100,来自 Rohm & Haas Co.的Amberlyst 40 WET和Amberjet 1500 H,以及来自 Dow Chemical Co.的Dowex N306。对于除去钠离子,例如优选使用 Amberlyst 40 WET和Amberjet 1500 H。
阳离子交换剂和阴离子交换剂可以作为混合物一起、单独或在连续连 接的步骤或阶段中使用。对于除去硝酸盐,适合的市售阴离子交换剂和阳 离子交换剂的合适组合是Ambersep 900 OH或Amberjet 4200作为阴离 子交换剂,Lewatit S2528作为阳离子交换剂。优选Ambersep 卯O OH 和Lewatit S2528的组合。
链烷醇反应混合物能够与阳离子交换剂和/或阴离子交换剂相接触,例 如,通过将阳离子交换剂和/或阴离子交换剂加入到反应混合物中,例如加 入到反应器里或者加入到搅拌容器里,或者使反应混合物流经连续的离子 交换剂,在这种情况下离子交换剂以例如固定床里的填料形式存在。
特别是在间歇制备至少 一种烷氧基羰基氨基三嗪时,离子交换剂可以 加入到反应容器里。在这种情况下,优选在同一容器里不但实施至少一种 烷氧基羰基氨基三"秦的制备,而且如果适当的话,实施反应混合物的中和 以及离子组分通过离子交换的去除。
在一个实施方案中,这个过程可以包括作为附加步骤,即对含至少一 种烷氧基羰基氨基三嗪的有机相进行浓缩。
浓缩可以通过热或机械的方法完成。对浓缩合适的热方法是例如蒸发、 蒸馏、精馏、干燥,优选喷雾干燥或结晶。合适的才几械方法特别是膜分离 方法,例如全蒸发或渗透,以及当至少一种烷氧基羰基氨基三溱以悬浮液 的形式存在时过滤。浓缩的方法可以分别单独使用或组合使用。还可以使 用本领域的技术人员已知的任何其他的方法进行浓缩。优选的浓缩方法是 蒸馏和喷雾干燥。
在通过蒸馏浓缩的情况下,可以在萃取之前或之后进行。当另外又进 行了离子交换时,蒸馏还可以在离子交换之前或之后进行,优选在离子交 换之前进行蒸馏,因为蒸馏会降低包含烷氧基羰基氨基三嚷的容量流并且 这样可以使用较小的装置来进行离子交换。这会降低离子交换的资金和操 作成本。
通过蒸馏对包含烷氧基羰基氨基三嚷的有机相的浓缩可以连续或间歇 实施。
对于连续蒸馏,可以使用本领域技术人员已知的传统的连续蒸发器。
合适的进行连续蒸馏的蒸发器有例如循环蒸发器如Robert自循环蒸发器、 具有倾斜蒸发管的快速循环蒸发器、具有外部蒸发器束的强制循环蒸发器、 具有被分成间格的沸腾室的循环蒸发器、或具有水平加热器的强制循环蒸 发器。此外合适的连续蒸发器还有例如降膜蒸发器、薄膜蒸发器或Kastner
蒸发器。
另外,有机相可以通过在塔内蒸馏进行浓缩。加热至蒸发温度可以在 塔的底部进行或者在置于塔外部的热交换器内进行。合适的塔是例如具有 规整填料或无规则填料的塔、或板式塔。合适的规整填料、无规则填料或 塔板是本领域技术人员已知的所有规整填料、无规则填料或塔板。
通过蒸馏的间歇浓缩可以在例如搅拌容器内完成。蒸馏还可以在进行 产生烷氧基羰基氨基三溱的反应的容器内进行。优选通过蒸馏的浓缩在另 外的搅拌容器内完成。
在连续方法和间歇方法中,包含烷氧基羰基氨基三溱的产品流都是以 液相的形式获得并且至少一种蒸气流包含链烷醇、碳酸酯和水。当使用不 同于水的极性萃取剂通过萃取除去由中和形式的盐时,极性萃取剂存在于 蒸气内代替水或者作为补充。
在一个特别优选的实施方案中,通过蒸馏对包含烷氧基羰基氨基三溱
的有机相进行的浓缩会产生包含45-60重量%的烷氧基羰基氨基三*的 产品流。
然而,对蒸馏来说还可以产生包含较小比例或甚至较大比例的烷氧基 羰基氨基三嗪的产品流,这取决于预期的产品流。
在进一步的方法变体中,在包含至少一种烷氧基羰基氨基三溱的有机 相的浓缩中,有机相和极性相通过蒸馏除去。为了这个目的,将包含至少 一种烷氧基羰基氨基三溱的有机相加入到蒸馏塔中。在这种情况下,蒸馏 塔优选包括精馏段和提馏段。包含至少一种烷氧基羰基氨基三溱的有机相 优选通过精馏段内的侧加料加入。
在蒸馏塔的底部,获得了浓缩的包含烷氧基羰基氨基三漆的有机相。
在一个优选的实施方案中,如此获得的底部产物在热交换器内使用以 加热作为蒸馏塔进料加入的脱盐的有机相。
经过蒸馏塔的顶部,排出链烷醇、如果适当的话尾馏段和水和/或极性 萃取剂。在一个特别优选的实施方案中,这股流随后进入到相分离器中, 在这里极性相从有机相中分离。有机相优选在蒸馏塔的顶部以回流形式返
回到蒸馏塔中。
在一个特别优选的实施方案中,蒸馏塔包括一个优选设置在提馏段内 的側取,通过它排出包含碳酸酯和醇的优选蒸气状且基本无水的料流。侧 取的特别优选的位置是直接位于塔底部的上面或直接位于塔内分离构件的 下面。
这种操作方式的优点在于通过侧取能回收大部分碳酸酯以重新用于反 应中,降低产品流中的碳酸酯含量,并且通过侧取回收无水的高沸点链烷 醇例如正丁醇。
在一个优选的实施方案中,蒸馏塔包含8-22个理论塔板。
在塔顶部的有机相的回流比优选为0.2-3kg/kg。
蒸馏塔优选在塔顶部的压力为20-2000毫巴下操作。其中塔优选在 50-950毫巴下操作。
在进一步的方法变体中,除了通过蒸馏浓缩包含烷氧基羰基氨基三溱 的相之外或者说代替蒸馏浓缩,还可以提供喷雾干燥作为后处理步骤。喷 雾干燥产生粉状的烷氧基羰基氨基三溱。
优选在本领域技术人员已知的喷雾干燥器内进行喷雾干燥。例如,具
有雾化盘、单一物质喷嘴或两种物质喷嘴的工业喷雾干燥器可用于喷雾干 燥。取决于设计,操作可以并流进行或者逆流进行。优选使用两种物质喷 嘴,其中在环境压力下借助于氮气料流雾化包含至少 一种烷氧基羰基氨基 三溱的液相。氮气料流的压力为1-10巴,优选2-5巴,更优选2.5-5 巴。氮气优选以循环气体的形式使用。
喷雾干燥优选在50 - 250。C的温度下进行,优选温度为55 - 150。C并且 更优选6-100。C,以及在环境压力下或者在基于环境压力最多+/-0.01 MPa的高压或l氐压下。
可以在下述装置中除去喷雾干燥中产生的粉状产物,例如,在常规设 计的织物过滤器中,如烛形滤器、袋式过滤器、软管过滤器或本领域技术 人员已知的其它过滤器,或者在旋风分离器中。合适的织物过滤的过滤材 料是例如聚四氟乙烯、聚硅氧烷或聚酯。优选聚酯。
用作循环气体的氮气优选在洗涤器中纯化。可以使用本领域技术人员 已知的任何洗涤器。
实施例
实施例1
用30。/。HN03进行中和后,处理混合物,该反应混合物是使用碳酸二 甲酯制备的并且包含烷氧基羰基氨基三溱。为了这个目的,在具有规整填 料的塔内用22.3 kg/h的全软化水以逆流方式洗涤63.6 kg/h的有机均匀相, 所述有机均匀相是在相分离器内除去的并具有13%含量的水、3120mg/kg 含量的Na和7440 mg/kg含量的N(V。 ^荅上的液体小时空速是19.2 m3/m2h,其相当于75 0/。的泛点值。完成洗涤的温度是21。C。这会产生60.7 kg/h的萃余液流和28.2 kg/h的萃取液流。萃余液流构成包含烷氧基羰基氨 基三溱的有价值产物。分析洗涤过的有机相中的钠离子和硝酸根离子,得 知Na+的浓度为1 mg/kg和N(V的浓度为48 mg/kg。有机相中水的含量是 19.7 % 。
实施例2
将包含烷氧基羰基氨基三溱的31.9 kg/h的有机相在用30 % HN03中和 后加入到具有规整填料的塔中。在塔内用12,5kg/h的全软化水以逆流方式 洗涤有机相。塔上的液体小时空速是9.9 m3/m2h,其相当于37%的泛点值。 从具有规整填料的塔中,排出28.2kg/h的包含烷氧基羰基氨基三嚷的萃余 液流和13.9 kg/h的萃取液流。洗涤过的有机相中的水含量是19.0 % 。钠离 子的浓度是1 mg/kg,硝酸根离子的浓度是36 mg/kg。
实施例3
使用乙二醇碳酸酯制备的反应混合物在用30%HNO3中和后进行处 理。为了这个目的,在具有规整填料的塔内用6.0 kg/h的水以逆流方式洗 涤已经被排出的并且具有10%含量的水、2640 mg/kg含量的Na和7320
mg/kg含量的N(V的17.10 kg/h的包含烷氧基羰基氨基三嗪的有机均匀 相。塔上的液体小时空速是20.6 m3/m2h,其相当于59%的泛点值。完成 洗涤的温度是2rC。这会产生16.7 kg/h的包含烷氧基羰基氨基三嗪的萃 余液流和6.5 kg/h的萃取液流。萃余液流包含2 mg/kg的钠离子和12 mg/kg 的硝酸根离子。萃余液中的7片含量是16.5%。
权利要求
1.一种处理链烷醇反应混合物的方法,该反应混合物是在烷氧基羰基氨基三嗪的制备中得到的并且包含至少一种烷氧基羰基氨基三嗪、至少一种环状和/或非环状碳酸酯、至少一种任选地含一个或两个氧原子作为醚键和任选地被C1-C4-烷基和/或羟基取代的C1-C13-链烷醇、以及至少一种碱金属醇盐或碱土金属醇盐、含有或不含三聚氰胺和含有或不含催化剂,其中极性和/或离子组分是通过使用与存在于反应混合物中的有机相不完全混溶的极性萃取剂进行萃取而除去的,获得包含至少一种烷氧基羰基氨基三嗪的链烷醇相和包含其中溶有极性和/或离子组分的萃取剂的极性相。
2. 根据权利要求l的方法,其中萃取是在混合器/沉降器设备、塔、基 于离心场分离的萃取器或者它们的组合中进行的。
3. 根据权利要求2的方法,其中塔具有无规则填料、规整填料或者塔板。
4. 根据权利要求2或3的方法,其中使用搅拌塔或脉动塔。
5. 根据权利要求1 - 4任一项的方法,其中萃取在20 - 8(TC的温度下进行。
6. 根据权利要求1-5任一项的方法,其中极性相与有机相的相比率 为0.1 ~ 2。
7. 根据权利要求1 - 6任一项的方法,其中极性萃取剂是水。
8. 根据权利要求1-7任一项的方法,其中作为一个附加步骤,包括 浓缩包含至少一种烷氧基羰基氨基三溱的有机相。
9. 根据权利要求1-8任一项的方法,其中碱金属醇盐或碱土金属醇 盐是甲醇钠。
10. 根据权利要求1-9任一项的方法,其中d-d3-链烷醇是丁醇或 甲醇和丁醇的混合物。
11. 根据权利要求1-10任一项的方法,其中链烷醇反应混合物在萃 取前通过加入酸或导入酸中进行中和。
12. 根据权利要求1或8的方法,其中为中和而加入的酸是硝酸。
13. 根据权利要求1 - 12任一项的方法,其中,在萃取前或萃取期间, 反应混合物的pH通过加酸或加碱调节o
14. 根据权利要求13的方法,其中碱是氨水。
15. 根据权利要求13的方法,其中酸是有机酸,优选曱酸。
16. 根据权利要求1-15任一项的方法,其中作为最后步骤,包括通 过喷雾干燥制备基本上包含烷氧基羰基氨基三溱的粉末。
17. 根据权利要求16的方法,其中喷雾干燥在50 - 250。C的温度下进
全文摘要
本发明涉及一种处理链烷醇反应混合物的方法,该反应混合物是在烷氧基羰基氨基三嗪的制备中得到的并且包含至少一种烷氧基羰基氨基三嗪、至少一种环状和/或非环状碳酸酯、至少一种任选地含一个或两个氧原子作为醚键和任选地被C<sub>1</sub>-C<sub>4</sub>-烷基和/或羟基取代的C<sub>1</sub>-C<sub>13</sub>-链烷醇、以及至少一种碱金属或碱土金属醇盐、含有或不含三聚氰胺和含有或不含催化剂,其中极性和/或离子组分是通过使用与存在于反应混合物中的有机相不完全混溶的极性萃取剂进行萃取而除去的,获得包含至少一种烷氧基羰基氨基三嗪的链烷醇相和包含其中溶有极性和/或离子组分的萃取剂的极性相。
文档编号C07D251/70GK101189213SQ200680020001
公开日2008年5月28日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年6月6日
发明者A·艾希菲尔德, G·施尔, G·西德尔, H·阿舍尔, J·奇普里安, J·施奈德, M·赖夫, R·埃尔哈特, S·希尔施, T·霍尔特曼 申请人:巴斯福股份公司