三(二甲氨基丙基)胺（Bis(3-dimethylaminopropyl)-N,N-Dimethylpropane-1,3-Diamine）簡介與應用全解析
一、概述
三(二甲氨基丙基)胺，英文名：Bis(3-dimethylaminopropyl)-N,N-Dimethylpropane-1,3-Diamine，簡稱也常稱為 TDMAPA 或 DMPA-330，是一種多功能的叔胺類有機化合物，廣泛應用于聚氨酯工業、催化劑、表面活性劑、緩蝕劑及精細化學品等領域。
該物質具有高度的反應活性和良好的溶解性，因其分子結構中含有多個活潑氮原子和脂肪鏈結構，使其在多種化學反應中表現出優異的性能。
CAS編號為33329-35-0，是化工行業中一種重要的中間體或添加劑。
二、基本參數與物理性質
| 參數類別 | 數值/描述 |
|---|---|
| 中文名稱 | 三(二甲氨基丙基)胺 |
| 英文名稱 | Bis(3-dimethylaminopropyl)-N,N-Dimethylpropane-1,3-Diamine |
| CAS號 | 33329-35-0 |
| 分子式 | C??H??N? |
| 分子量 | 約 229.4 g/mol |
| 外觀 | 無色至淡黃色液體 |
| 密度（@20°C） | 約 0.86–0.88 g/cm3 |
| 沸點 | 約 270–280 °C |
| 熔點 | -50 °C 左右 |
| 閃點 | 約 125 °C |
| pH值（1%水溶液） | 10.5–11.5 |
| 溶解性 | 易溶于水、、等極性溶劑 |
| 穩定性 | 常溫常壓下穩定，避免強酸強堿環境 |
📘 小提示： 其pH呈弱堿性，適合用于調節體系酸堿平衡，在催化反應中有廣泛應用。
三、分子結構與化學特性
1. 結構分析
三(二甲氨基丙基)胺的分子結構如下：
CH?CH?CH?-N(CH?)?
│
CH?CH?CH?-N(CH?)?
│
CH?CH?CH?-N(CH?)?該化合物由一個中心丙烷二胺骨架連接三個二甲氨基丙基側鏈組成。每個側鏈均帶有兩個甲基取代的叔胺氮原子，賦予其強堿性和良好的配位能力。
2. 化學特性
- 高堿性：由于多氮的存在，其堿性強于一般脂肪胺。
- 親核性強：可用于開環反應、酯交換、縮合反應等。
- 絡合能力強：能與金屬離子形成穩定的絡合物。
- 低凝固點：適用于低溫環境下作為功能性助劑。
🧪 總結： 其結構決定了它在聚合反應、催化體系以及金屬處理中的獨特地位。
四、生產工藝與合成路徑
目前，三(二甲氨基丙基)胺主要通過以下兩種方式進行合成：
方法一：丙二胺與環氧丙烷/氯丙烷反應后烷基化
- 起始原料：1,3-丙二胺；
- 逐步烷基化：使用過量的二與環氧丙烷在催化劑存在下反應；
- 純化處理：蒸餾、萃取去除副產物；
- 終目標產物：得到高純度TDMAPA。
方法二：多步縮合法（實驗室適用）
此方法通常用于小規模制備，效率較低但可控性強，適合作為研究用途。
| 合成步驟 | 反應類型 | 所需條件 |
|---|---|---|
| 第一步 | 胺烷基化 | 高溫高壓，酸性催化劑 |
| 第二步 | 縮合反應 | 極性溶劑，加熱回流 |
| 第三步 | 蒸餾純化 | 減壓蒸餾，去除雜質 |
🏭 工業生產建議： 推薦采用連續式反應器進行大規模生產，以提高收率和安全性。
五、主要應用領域
1. 聚氨酯工業 —— 發泡催化劑
三(二甲氨基丙基)胺是聚氨酯泡沫材料中常用的延遲型發泡催化劑之一，尤其在硬質泡沫、噴涂泡沫和模塑泡沫中表現優異。
| 應用場景 | 功能角色 | 效果說明 |
|---|---|---|
| 硬泡聚氨酯 | 延遲發泡 | 控制初期反應速度，提升泡孔均勻性 |
| 冷庫板保溫材料 | 提高流動性 | 增強樹脂流動性，便于填充模具 |
| 自結皮泡沫 | 表面固化控制 | 改善表皮質量和外觀 |
💡 優勢提示： 相較于傳統催化劑，TDMAPA具有更長的誘導期，可適應復雜工藝要求。
2. 水處理與緩蝕劑
在冷卻水系統、鍋爐水處理中，TDMAPA可作為金屬緩蝕劑使用，主要用于銅、鋼、鋁等金屬表面的保護。
- 形成吸附膜，防止氧化腐蝕；
- 對重金屬離子有螯合能力；
- 在微堿性條件下效果佳。
| 材料 | 緩蝕效率（%） |
|---|---|
| 銅合金 | 85–90 |
| 碳鋼 | 75–80 |
| 不銹鋼 | 70–75 |
🌱 環保趨勢： 正逐漸成為綠色緩蝕劑的替代品之一。
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- 形成吸附膜，防止氧化腐蝕；
- 對重金屬離子有螯合能力；
- 在微堿性條件下效果佳。
| 材料 | 緩蝕效率（%） |
|---|---|
| 銅合金 | 85–90 |
| 碳鋼 | 75–80 |
| 不銹鋼 | 70–75 |
🌱 環保趨勢： 正逐漸成為綠色緩蝕劑的替代品之一。
3. 表面活性劑與乳化劑
由于其分子結構中既有親水基團又有疏水基團，TDMAPA可作為陽離子型表面活性劑前體，廣泛應用于日用品、化妝品、農業制劑等領域。
| 領域 | 類型 | 應用舉例 |
|---|---|---|
| 日化 | 清潔劑/殺菌劑 | 洗發水、洗手液 |
| 農藥 | 乳化劑 | 水分散粒劑、懸浮劑 |
| 紡織 | 柔軟劑 | 織物整理劑 |
🧼 特點： 泡沫豐富，去污力強，適合復配使用。
4. 環氧樹脂固化促進劑
在雙組分環氧樹脂體系中，TDMAPA可作為潛伏性固化促進劑，延長操作時間并加速后期固化反應。
| 樹脂類型 | 添加比例 | 效果 |
|---|---|---|
| 環氧E-44 | 1–3% | 縮短凝膠時間，提升機械強度 |
| 脂環族環氧 | 2–5% | 降低固化溫度需求 |
🔧 工程推薦： 適用于膠粘劑、封裝材料等對儲存穩定性要求高的場合。
六、安全與儲運信息
| 安全指標 | 數據 |
|---|---|
| LD??（大鼠口服） | >2000 mg/kg |
| 危險標記 | Xi（刺激性） |
| UN編號 | 未列管 |
| 存儲條件 | 干燥陰涼處，避光密封保存 |
| 運輸方式 | 非危險品，常規化學品運輸即可 |
⚠️ 注意事項：
- 避免吸入蒸汽或接觸皮膚；
- 若誤食或濺入眼睛，立即用大量清水沖洗，并就醫；
- 不建議與強酸或強氧化劑混合存儲。
七、市場現狀與發展趨勢
近年來，隨著聚氨酯產業的快速發展，TDMAPA市場需求持續增長。據不完全統計：
| 時間 | 全球市場規模（億美元） | 年增長率 |
|---|---|---|
| 2020 | 1.2 | 4.5% |
| 2022 | 1.5 | 5.1% |
| 2024（預測） | 1.8 | 5.8% |
📈 驅動因素：
- 新能源汽車輕量化推動聚氨酯用量上升；
- 綠色建筑政策帶動保溫材料需求；
- 水處理行業對環保緩蝕劑的需求增加。
🌍 主要生產企業分布：
- 中國：巴斯夫、萬華化學、藍星東大；
- 歐美：Evonik、Air Products、Dow；
- 東南亞：PTTGC、SABIC子公司等。
八、常見問題解答（FAQ）
| 問題 | 解答 |
|---|---|
| Q：TDMAPA是否可以與水任意比例混溶？ | A：是的，具有良好的水溶性，適用于水性體系。 |
| Q：TDMAPA是否可用作抗菌劑？ | A：具有一定抗菌性能，但更適合做輔助劑而非主劑。 |
| Q：在聚氨酯配方中，TDMAPA與其他催化劑如何搭配？ | A：常與三亞乙基二胺（TEDA）、BDMAEE等協同使用，達到理想發泡控制效果。 |
| Q：是否容易發生氧化變質？ | A：長期暴露于高溫或光照下可能發生輕微降解，建議密封避光保存。 |
🔍 專家建議： 實際應用中應根據產品體系進行小試驗證，確保兼容性和穩定性。
九、結語
三(二甲氨基丙基)胺作為一種多用途的叔胺類化合物，憑借其獨特的分子結構和優異的綜合性能，在現代化工、材料科學、環境保護等多個領域發揮著重要作用。未來，隨著綠色化工理念的深入推廣，TDMAPA將在可持續發展道路上迎來更加廣闊的應用前景。
🌿 讓我們一起關注綠色化學，推動高效環保技術的發展！
如您需要本產品的MSDS、樣品申請或定制服務，請聯系相關化工供應商獲取詳細資料。本文內容僅供參考，具體應用請依據實際實驗數據為準。
🔚 文章完，感謝閱讀！ 😊
