CN101279973B - 制备1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯的方法 - Google Patents
制备1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种用己内酰胺、丙烯腈为原料,经加成反应、加氢反应、环合反应,制备1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯(DBU)的方法,其特征在于:加成反应采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂,NaOH作催化剂,反应温度10~50℃;加成反应完后,不回收溶剂直接进行加氢反应。优点是(1)原料转化率提高,由原96%提高到98%,DBU的总收率由74%提高到80%以上,大大地降低了原料成本;(2)加成反应后后处理简化,不需要回收溶剂;由于己内酰胺的转化率提高,不需要回收;(3)催化剂成本降低,且用量减少;(4)加成和加氢反应使用同一种溶剂,减少了溶剂的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及医药中间体的化学合成工艺,特别涉及制备一种催化剂1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯(以下简称DBU)的方法。
背景技术
DBU用于聚氨基甲酸乙酯及其他化学制品生产的催化剂,如氨和二氯乙烷在它的存在下反应生成哌嗪;它还是一种优良的脱羧剂、环氧树脂的硬化剂、防锈剂,还可配制高级缓蚀剂、广泛用于半合成抗生素药物的生产。
CN1262274公开了DBU现有的一种合成工艺,用己内酰胺、丙烯腈为原料,经加成反应、加氢反应、环合反应三步反应:
第一步加成反应:以芳香烃作溶剂,以有机碱和无机碱(KOH和DBU)的混合物作为催化剂,己内酰胺与丙烯腈进行反应,分次投加催化剂,控温50~60℃,加成反应后,经分馏回收溶剂、提纯,得氰乙基己内酰胺。己内酰胺的转化率为96%,收率为90%。
第二步加氢反应:氰乙基己内酰胺以甲醇为溶剂,加氢反应,经回收溶剂得氨丙基己内酰胺。
第三步环合反应:氨丙基己内酰胺经环合后精制得DBU,总收率74%。
现有工艺存在以下不足:
(1)加成反应的收率只有90%,而占原料成本最大的己内酰胺转化率只有96%,从而导致原料成本偏高;溶剂需要回收;(2)加成、加氢反应分别用两种溶剂,溶剂需要回收,增加溶剂损耗。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能降低原料成本,提高质量,后处理简化,减少污染的制备DBU的方法。
本发明是通过如下技术方案实现的:
制备1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯的方法,以己内酰胺、丙烯腈为原料,经加成反应、加氢反应和环合反应,其特征在于所述加成反应采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂,NaOH作为催化剂,反应温度10~50℃,加成反应完后,不回收溶剂直接用叔醇为溶剂进行加氢反应。
己内酰胺与溶剂、催化剂的重量比是,己内酰胺∶溶剂∶催化剂=1∶0.5~0.7∶0.003~0.005。
本发明的主要技术特点是加成反应改变了溶剂和反应催化剂,不但使加成反应步骤简单,而且加成反应后后处理简化,不需要回收溶剂,直接进行加氢反应(加氢反应和环合反应步骤同已知技术),加氢反应与加成反应采用同一种溶剂,减少了溶剂的损耗,提高了收率。
本发明具体的制备方法为:
用己内酰胺、丙烯腈为原料,采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂,NaOH作为催化剂,反应温度10~50℃进行加成反应;加成反应完后,不回收溶剂直接用叔醇为溶剂进行加氢反应,Raney Ni做催化剂,经置换后通入NH3升温反应,控制温度115±5℃,开始通氢气,控压5.0MPa,至不降压为止。反应完成后,回收溶剂,然后加入对甲基苯磺酸,甲苯,升温150~180℃闭环脱水,至不出水为止,经回收溶剂,分馏得DBU成品。
本发明具有如下优点:
(1)原料转化率提高,己内酰胺的转化率由原96%提高到98%,DBU的总收率由74%提高到80%以上,大大地降低了原料成本;(2)加成反应后后处理简化,不需要回收溶剂;由于己内酰胺的转化率提高,不需要回收;(3)催化剂成本降低,NaOH价格低于KOH和DBU,且用量减少;(4)加成和加氢反应使用同一种溶剂,减少了溶剂的损耗,并且提高了收率。
具体实施方式
以下结合对比实施例对本发明作进一步说明:
实施例1:
本发明工艺:
在500ml的反应瓶中,加入100g己内酰胺,70ml叔丁醇,0.3gNaOH,升温至40℃时开始滴加丙烯腈50.2g,滴加控温40~45℃,滴加后保温1小时即终止反应,降温加硫酸调PH6~7,转高压釜,加入10g Raney Ni做催化剂,经置换后通入30g NH3升温反应,控制温度115±5℃,开始通氢气,控压5.0MPa,至不降压为止。反应完成后,回收溶剂,然后加入3g对甲基苯磺酸,50ml甲苯,升温150~180℃闭环脱水,至不出水为止,经回收溶剂,分馏得DBU成品,总收率80%,己内酰胺转化率为98%。
原工艺(对比例):
在500ml的反应瓶中,加入100g己内酰胺,75ml甲苯,升温至55℃,加入0.15gKOH和0.3g DBU混合液作催化剂,先加入催化剂的70%,开始滴加丙烯腈50g,丙烯腈滴加到80%时,再加入余下的30%的催化剂,反应结束后,降温加硫酸调PH6~7,然后蒸馏回收甲苯和未反应的己内酰胺,经蒸馏得中间体氰乙基己内酰胺;再将氰乙基己内酰胺转高压釜,以甲醇做溶剂,加入Raney Ni做催化剂进行加氢反应(其余步骤同实施例1)。总收率为74%,己内酰胺转化率为96.2%。
实施例2:
本发明工艺:
在500ml的反应瓶中,加入100g己内酰胺,80ml叔戊醇,0.5gNaOH,升温至40℃时开始滴加丙烯腈50.2g,滴加控温10~15℃,滴加后保温1小时即终止反应,加硫酸调PH6~7,转高压釜,加入10g Raney Ni做催化剂,经置换后通入30g NH3升温反应,控制温度115±5℃,开始通氢气,控压5.0MPa,至不降压为止。反应完成后,回收溶剂,然后加入3g对甲基苯磺酸,50ml甲苯,升温150~180℃闭环脱水,至不出水为止,经回收溶剂,分馏得DBU成品,总收率81.2%,己内酰胺转化率为98.1%。
Claims (2)
1.一种制备1,8-二氮双环[5,4,0]十一烯的方法,以己内酰胺、丙烯腈为原料,经加成反应、加氢反应和环合反应,其特征在于所述加成反应采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂,NaOH作为催化剂,反应温度10~50℃,加成反应完后,不回收溶剂直接用叔丁醇或叔戊醇为溶剂进行加氢反应。
2.根据权利要求1所述方法,其特征在于:加成反应阶段,己内酰胺与溶剂、催化剂的重量比是,己内酰胺∶溶剂∶催化剂=1∶0.5~0.7∶0.003~0.005。
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