脂肪胺

脂肪胺的发展和应用前景

发布日期：2010-08-15 浏览次数：33

摘要：介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展，包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯

烃制备脂

摘要：介绍了脂肪胺合成工艺技术路线的发展，包括脂肪酸工艺、油脂一步法工艺、脂肪醇一步法工艺、α-烯

烃制备脂肪胺等工艺；和制备脂肪腈、脂肪伯胺、脂肪叔胺的反应器形式，包括传统的间歇搅拌反应釜、间歇环

路反应器、连续固定床反应系统；以及制备脂肪胺的催化剂的进展。对脂肪胺的一些重要应用领域包括织物柔软剂、抗静电剂、杀菌杀藻剂、乳化剂等进行了总结，并对脂肪胺的发展趋势提出了一些看法。

关键词：脂肪胺；合成；工艺路线；反应方式；催化剂；应用

高级脂肪胺又称脂肪胺，是指碳链长度在C8-C22范围内的一大类有机胺化合物，它与一般胺类一样，分为伯胺、仲胺和叔胺及多胺四大类，而伯、仲、叔胺则取决与氨中的氢原子被烷基取代的数目。

随着人民生活水平的不断提高，脂肪胺类表面活性剂的人均用量将大大增加。脂肪胺类表面活性剂产品原料主要

来源于动植物油脂，属可再生资源，具有生物降解性。脂肪胺及其衍生物主要用作阳离子表面活性剂。脂肪胺类

表面活性剂产品原料也可以来源于合成原料。当前阳离子型表面活性剂已占世界范围内生产全部合成表面活性剂

的比例为8～9%，而脂肪胺生产的增长率（平均4%）高于表面活性剂的总的平均增长率（2%～4%）。目前国

内脂肪胺类表面活性剂类人均消费不足美国的十分之一，因此脂肪胺市场潜力巨大，对其发展和应用进行研究具

有重要意义[1]。

1、脂肪胺的发展

高级脂肪胺可以由天然油脂或者由合成原料生产。主要以脂肪酸或高级脂肪醇为原料生产。高级脂肪胺及其衍生

物工业以油脂来源的的脂肪酸为原料，始于20世纪40年代。脂肪胺工业起步于20世纪50年代，在70年代有较大的发展，在此期间开发了醇与胺一步法制二甲基烷基胺新工艺。美国乙基公司的α-烯烃制备脂肪胺和日本的Daisero公司的α-烯烃制备羟胺是合成脂肪胺的新路线和新技术。近年来，由脂肪酸经腈制高级脂肪胺，在节能、提高催化剂活性、抑制副反应、工艺过程连续化等方面有一定的改进[2]。

1.1 脂肪胺合成工艺路线的发展[3]

1.1.1脂肪腈合成的工艺路线

脂肪腈是全成脂肪胺的重要原料。工业上主要从脂肪酸为原料制备，1980年代德国Hoechst公司开发了由油脂直

接制备脂肪腈的工艺。

1.1.1.1由脂肪酸制腈

脂肪酸在催化剂存在下，300～350℃与氨反应制备脂肪腈。其反应过程为：

1.1.1.2 由油脂制腈

油脂在催化剂存在下与氨反应得到脂肪腈和甘油，德国Hoechst公司于1986年建成了年产4000吨的装置。其化

学反应方程式为：

本法可直接以未精炼过的油脂为原料，一次反应制得高质量的脂肪腈和高浓度的甘油，工艺流程简单，设备无腐蚀，投资省，能耗低，其效果明显优于脂肪酸制腈法。

1.1.2脂肪伯胺的合成路线

1.1.

2.1脂肪腈法

脂肪腈在雷尼镍或其他催化剂存在下加氢还原，产物主要为伯胺，同时副产少量仲胺和叔胺。其化学反应方程式为：

1.1.

2.2脂肪酸直接制取伯胺

脂肪酸、氨和氢在催化剂的作用下可直接制取伯胺。其化学反应方程式为：

反应温度300℃，压力20.0～40.0Mpa，反应温度和压力都较高，生产上较难实现。

1.1.

2.3脂肪醇直接制备伯胺

脂肪醇和氨在催化剂存在下，一定温度和压力下反应可制得伯胺。其化学反应方程式为：

王树清等以高级脂肪醇和氨气为原料，在催化剂作用下，经一步反应直接合成十八胺。最佳合成条件：高级脂肪醇与氨气摩尔比1∶1.3，催化剂用量12g，反应时间3～3.5h，十八胺收率达到94.8%。使用氧化铝催化剂具有催化活性高，稳定性好，价廉易得，后处理工艺简单，无腐蚀性，不污染环境等优点[4]。

1.1.3脂肪仲胺的合成路线

1.1.3.1脂肪腈法

脂肪腈加氢制取伯胺时会副产一定量的仲胺。生成仲胺时释放出氨，如及时地将氨从反应器中除去，则可增加仲胺的生成量。工业上一般采用二步法来合成仲胺。首先在低温高氢压下由脂肪腈生成伯胺，然后在高温低压下脱氨制备仲胺。由饱和腈可制取饱和仲胺。由不饱和腈可制取饱和的或不饱和的仲胺。

1.1.3.2氯代烷法

氯代烷和氨在密封的试管中反应，产物主要为仲胺。其化学反应方程式为：

1.1.3.3 高碳醇法

高碳醇和氨在Ni-Co催化剂存在下反应，可生成仲胺。其化学反应方程式为：

1.1.3.4 脂肪腈和伯胺制备不对称仲胺

脂肪腈在过量伯胺和催化剂存在下加氢，可制得不对称性仲胺。其化学反应方程式为：

1.1.4 脂肪叔胺的合成路线

1.1.4.1 三烷基叔胺的制备

三烷基叔胺的制取方法有以下几种：

脂肪腈与仲胺在催化剂存在下加氢，其化学反应方程式为：

脂肪腈与脂肪醇在催化剂存在下加氢，其化学反应方程式为：

仲胺与脂肪醇在催化剂存在下加氢，其化学反应方程式为：

1.1.4.2 单长链烷基二甲基叔胺的制备

此类叔胺是制取阳离子、两性离子和非离子表面活性剂的一仲重要原料。它的制取方法最受关注，以下是部分制备方法的介绍。

1.1.4.

2.1 甲醛甲酸法

此法又名Leuchart法，它是伯胺在常压下和甲酸、甲醛的一种反应。其化学反应方程式为：

早期曾使用这种方法制备单烷基二甲基叔胺，但由于产率低，对设备腐蚀性强，又污染环境。已被淘汰。

1.1.4.

2.2 甲醛催化加氢法

甲醛催化加氢制取叔胺的反应式如下：

其反应历程为：

反应过程中的副反应：