專利名稱：N,n-二異丙基乙胺的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物的合成方法，特別是N，N- 二異丙基乙胺(N, N-Diisopropylethylamine,簡稱 DIPEA)的合成方法。
背景技術(shù)：
N，N-二異丙基乙胺是一種重要的有機(jī)化工中間體，其主要有以下幾個方面的用途(I)重要的醫(yī)藥、農(nóng)藥合成中間體；(2)亦可用作縮合劑，例如用于一氧化碳、胺和鹵代烷縮合生成脲烷反應(yīng)；(3)作為酯水解等反應(yīng)的催化劑。綜合文獻(xiàn)報道，目前N，N- 二異丙基乙胺的合成方法主要有3種I)專利CN101759571報道了一種以二異丙胺和鹵代烷反應(yīng)生成DIPEA，反應(yīng)壓力在O. Γ2. 5MPa，收率在95%左右。但反應(yīng)有鹽生成，對于設(shè)備攪拌要求高，且反應(yīng)有鹵化氫生成，對設(shè)備有一定腐蝕性；2)在文獻(xiàn)《N，N-二異丙基乙基胺的合成》中，報道了以二異丙胺和硫酸二乙酯為原料合成DIPEA的方法，收率90%，工藝簡單，是目前較為 常用的路線，但是硫酸二乙酯毒性較大，對環(huán)境污染嚴(yán)重；3)專利W02006136571A1和W02007137990A1報道一種以二異丙胺和乙醛為原料，在2. 5^8MPa下，經(jīng)過鈀碳或者鉬碳催化，收率在80%左右。但是該方法反應(yīng)壓力高，催化劑昂貴，收率也較低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡潔、原料易得、收率高、三廢排放少的N, N- 二異丙基乙胺的合成方法。為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，包括以下步驟I)、以三聚乙醛為原料，在溶劑中于常壓以及22 28°C的溫度下，在酸性催化劑的作用下反應(yīng)20 40分鐘；2)、在步驟I)所得的反應(yīng)產(chǎn)物中加入二異丙胺和作為還原劑的金屬氫化物，保溫反應(yīng)1(Γ30分鐘；得N，N- 二異丙基乙胺；二異丙胺與三聚乙醛的摩爾比為I :0. 3Γ0. 4，二異丙胺與金屬氫化物的摩爾比為I: f I. 2;酸性催化劑與二異丙胺的質(zhì)量比為19Γ5%;3)、將步驟2)所得的反應(yīng)液減壓脫除溶劑后，調(diào)節(jié)ρΗ=13，再經(jīng)過分液(取上層油相)精餾，得到N，N- 二異丙基乙胺。作為本發(fā)明的N，N- 二異丙基乙胺的合成方法的改進(jìn)酸性催化劑為濃硫酸或濃
鹽酸；所述濃硫酸為硫酸質(zhì)量濃度> 80%的硫酸溶液，濃鹽酸為鹽酸的質(zhì)量濃度> 30%以上的鹽酸溶液。
作為本發(fā)明的N，N- 二異丙基乙胺的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)金屬氫化物為硼氫化鈉、氰基硼氫化鈉或三乙酰氧基硼氫化鈉。作為本發(fā)明的N，N-二異丙基乙胺的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)溶劑為甲醇或二氯乙烷；溶劑與二異丙胺的體積比為1.8 2.2:1 (例如為2:1)。作為本發(fā)明的N，N- 二異丙基乙胺的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)金屬氫化物為硼氫化鈉或氰基硼氫化鈉時，溶劑優(yōu)選甲醇；金屬氫化物為三乙酰氧基硼氫化鈉時，溶劑優(yōu)選二氯乙烷。作為本發(fā)明的N，N-二異丙基乙胺的合成方法的進(jìn)一步改進(jìn)步驟3)中，加入質(zhì)量濃度為35% 45% (例如為40%)的NaOH溶液從而調(diào)節(jié)pH=13。本發(fā)明的合成N，N- 二異丙基乙胺的反應(yīng)方程式如下
(Ife-1NH + 1/3 丫丫 ^。
2金屬氫化物/Et3N本發(fā)明的N，N_ 二異丙基乙胺的合成方法，具有如下優(yōu)點I、采用三聚乙醛和二異丙胺為原料，原子利用率高，工藝簡潔，副產(chǎn)物少，與鹵代烴工藝相比無固體廢產(chǎn)物，對設(shè)備要求低；2、采用金屬氫化物作為還原劑，與貴金屬鈀碳與鉬碳還原工藝相比，反應(yīng)速度快,還原選擇性好,收率高。3、相比較硫酸二乙酯的生產(chǎn)工藝，本發(fā)明所采用原料三聚乙醛綠色環(huán)保，對環(huán)境友好。4、收率高、成本低。
具體實施例方式實施例I、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 26ImoI)和2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100ml，O. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(O. 748mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.8 128°C的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺88. 9g，收率為96. 5%。實施例2、一種N，N-二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 261mol)和2g濃鹽酸(30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，0. 713mol)和28. 3g硼氫化鈉(O. 748mol)，保溫攪拌反應(yīng)10分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126. 5 128. TC的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺85. 7g，收率為93. 0%。實施例3、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL 二氯乙烷，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 261mol)和2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，0· 713mol)和158. Og三乙酰氧基硼氫化鈉(O. 748mol )，保溫攪拌反應(yīng)30分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除二氯乙烷，然后加入40%(質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.8128. 2°C的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺86. 3g，收率為93. 7%。實施例4、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原 料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入32. Og三聚乙醛(O. 242mol)和2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓28°C下，攪拌反應(yīng)20分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，O. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(O. 748mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.7 128. 1°C的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺84. 6g，收率為91. 8%。實施例5、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入37. 7g三聚乙醛(O. 285mol)和2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，O. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(O. 748mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40%的NaOH溶液至pH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.6 127.71的餾分，得到隊^二異丙基乙胺89. 2g，收率為96. 8%。實施例6、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 261mol)和2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，0. 713mol)和53. 7g氰基硼氫化鈉(0. 855mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(0. IMPa)脫除甲醇，然后加入40% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.8 128°C的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺87. 3g，收率為94. 7%。實施例7、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(0. 261mol)和2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，0. 713mol)和44. 8g氰基硼氫化鈉(0. 713mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。
反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.7 127.7°C的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺88. Ig,收率為95. 6%。實施例8、一種N，N- 二異丙基 乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 261mol)和O. 72g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓22°C下，攪拌反應(yīng)40分鐘。再加入72g二異丙胺(100mL，O. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(O. 748mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40% (質(zhì)量濃度)的NaOH溶液至PH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.iTl28.2°C的餾分，得到N, N- 二異丙基乙胺78. 8g，收率為85. 5%。實施例9、一種N，N- 二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 261mol)和3. 6g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，O. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(O. 748mol )，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(O. IMPa)脫除甲醇，然后加入40%的NaOH溶液至pH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126. 8 128°C的餾分，得到N，N-二異丙基乙胺85. lg，收率為92. 4%。實施例10、一種N，N-二異丙基乙胺的合成方法，以二異丙胺和三聚乙醛為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟向500mL反應(yīng)釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34. 5g三聚乙醛(O. 261mol)和Ig濃硫酸(質(zhì)量濃度80%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，0. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(0. 748mol)，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液減壓(0. IMPa)脫除甲醇，然后加入40%的NaOH溶液至pH至13。分液，取上層油相。經(jīng)過常壓間歇精餾，收集126.7 127.81的餾分，得到隊^二異丙基乙胺87. 8g，收率為95. 3%。對比例I、取消實施例I中的加入2g濃鹽酸(質(zhì)量濃度30%)，其余操作同實施例1，得到的N, N- 二異丙基乙胺的收率為50. 1%。對比例2、將實施例I中的“依次加入34.5g三聚乙醛(0.261mol)和2g濃鹽酸(30%)，常壓25°C下，攪拌反應(yīng)30分鐘。再加入72g 二異丙胺(100mL，0. 713mol)和47g氰基硼氫化鈉，保溫攪拌反應(yīng)20分鐘?！备某伞凹尤?4. 5g三聚乙醛(0. 261mol)、2g濃鹽酸(30%)，再加入72g 二異丙胺(100mL，0· 713mol)和47g氰基硼氫化鈉(0. 748mol )，常壓25°C下攪拌反應(yīng)50分鐘”，最終得到N，N- 二異丙基乙胺的收率為61. 4%。最后，還需注意的是，以上例舉的僅是本發(fā)明的若干具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還有很許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.N, N- 二異丙基乙胺的合成方法，其特征是包括以下步驟 1)、以三聚乙醛為原料，在溶劑中于常壓以及22 28°C的溫度下，在酸性催化劑的作用下反應(yīng)2(Γ40分鐘； 2)、在步驟I)所得的反應(yīng)產(chǎn)物中加入二異丙胺和作為還原劑的金屬氫化物，保溫反應(yīng)1(Γ30分鐘；得N，N- 二異丙基乙胺； 二異丙胺與三聚乙醛的摩爾比為I :0. 34、. 4，二異丙胺與金屬氫化物的摩爾比為1Γ1. 2 ;酸性催化劑與二異丙胺的質(zhì)量比為1%飛％ ； 3)、將步驟2)所得的反應(yīng)液減壓脫除溶劑后，調(diào)節(jié)ρΗ=13，再經(jīng)過分液精餾，得到N, N-二異丙基乙胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的N，N-二異丙基乙胺的合成方法，其特征是所述酸性催化劑為濃硫酸或濃鹽酸； 所述濃硫酸為硫酸質(zhì)量濃度> 80%的硫酸溶液，濃鹽酸為鹽酸的質(zhì)量濃度> 30%以上的鹽酸溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的N，N-二異丙基乙胺的合成方法，其特征是所述金屬氫化物為硼氫化鈉、氰基硼氫化鈉或三乙酰氧基硼氫化鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的N，N-二異丙基乙胺的合成方法，其特征是所述溶劑為甲醇或二氯乙烷；溶劑與二異丙胺的體積比為I. 8^2. 2 :1。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的N，N-二異丙基乙胺的合成方法，其特征是 所述金屬氫化物為硼氫化鈉或氰基硼氫化鈉時，溶劑為甲醇； 所述金屬氫化物為三乙酰氧基硼氫化鈉時，溶劑為二氯乙烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5任一所述的N，N-二異丙基乙胺的合成方法，其特征是 所述步驟3)中，加入質(zhì)量濃度為35% 45%的NaOH溶液從而調(diào)節(jié)pH=13。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種N,N-二異丙基乙胺的合成方法，包括以下步驟1)以三聚乙醛為原料，在溶劑中于常壓以及22~28℃的溫度下，在酸性催化劑的作用下反應(yīng)20~40分鐘；2)在步驟1)所得的反應(yīng)產(chǎn)物中加入二異丙胺和作為還原劑的金屬氫化物，保溫反應(yīng)10~30分鐘；得N,N-二異丙基乙胺；二異丙胺與三聚乙醛的摩爾比為10.34~0.4，二異丙胺與金屬氫化物的摩爾比為1:1~1.2；酸性催化劑與二異丙胺的質(zhì)量比為1%~5%；3)將步驟2)所得的反應(yīng)液減壓脫除溶劑后，調(diào)節(jié)pH=13，再經(jīng)過分液精餾，得到N,N-二異丙基乙胺。
文檔編號C07C209/28GK102875385SQ20121039650
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月18日
發(fā)明者陳新志, 阮建成, 計立, 錢超 申請人:浙江大學(xué)