CN101337912A - 一种碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法，该方法如下：将1#、2#、3#、4#、5#反应釜依次串联，其中，3#和5#反应釜内都装有甩盘，2#和4#反应釜内都装有溢流管和液体搅拌器；将碘溶液和炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液连续送入5#釜甩盘内，反应液经5#釜底连续流入4#釜，经4#釜溢流管连续流入3#釜甩盘内，同时向3#釜甩盘内连续送入次氯酸钠水溶液；反应液经3#釜底连续流向2#釜，经2#釜溢流管连续流入1#釜内；反应液在1#釜内真空脱去溶剂后经水洗、过滤、干燥即得纯度大于99.0％的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯。本发明所得产品纯度高，易于实现工业化大生产，可有效减少副反应、提高碘的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机化合物的合成方法，具体涉及碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法。
背景技术
碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯(英文简称IPBC)是国际最新型环保微生物(真菌、藻类等)防治灭杀剂的主要成份，具有杀菌、防霉、防腐、去屑止痒等功效，具备安全、高效、环保等特点，对环境友好安全。IPBC系列产品在美国面市后便被欧美等发达国家广泛应用于木材防腐、涂料防霉、日化用品去屑止痒等领域，如应用于木材防腐，它可以完全替代甲醛、铜铬砷(CCA)等为主要成分的高毒木材防腐剂，实现木材防腐的绿色化。IPBC系列产品在我国已应用于多个行业领域，由于目前其主剂IPBC的生产完全被国外垄断，产品价格昂贵。
现有的专利方法所生产的IPBC产品纯度都不太高，在US20050033083中，以碘化钠为碘化剂，在0～11℃水相中反应，该方法使用碘化钠，成本上不理想。在US5693849中，以碘为碘化剂，在6～17℃水相中反应，加入表面活性剂，碘分三批加入，该方法控制难度大，重复性较差。在EP0014032中，以碘为碘化剂，在乙醇和水的混合液中反应，反应结束后将反应液中和，用甲苯萃取，然后在真空条件下脱去甲苯得产品，该方法没有说明IPBC的纯度，但我们经过反复试验，该方法产品纯度低，产品色泽差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高品质的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)在-15℃～5℃下，将碘溶解于有机溶剂中配成碘质量百分比为5～30％的溶液；
(2)在-15℃～5℃下，将炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的水溶液配成混合液，炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的摩尔比为1∶1～3；
(3)将编号为1#、2#、3#、4#、5#的反应釜由低到高依次串联(高度上)，其中，3#和5#反应釜内都装有甩盘，2#和4#反应釜内都装有溢流管和液体搅拌器；
(4)在1#、2#、3#、4#、5#反应釜温度分别控制为5℃～20℃、-15℃～5℃、-15℃～5℃、-15℃～5℃、-15℃～5℃的条件下，将步骤(1)制得的碘溶液和步骤(2)制得的炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液通过计量泵分别同时连续送入5#釜甩盘内，碘和炔丙基正丁氨基甲酸酯的摩尔比为0.4～0.5∶1，反应液经5#釜底连续流入4#釜，经4#釜溢流管连续流入3#釜甩盘内，同时向3#釜甩盘内通过计量泵连续送入含氯量8～11％(w/w)的次氯酸钠水溶液；反应液经3#釜底连续流向2#釜，经2#釜溢流管连续流入1#釜内；
(5)反应液在1#釜内真空脱去溶剂后经水洗、过滤、干燥即得碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯。
其中，步骤(1)中所述的有机溶剂为乙醇、甲醇或甲苯。
其中，步骤(1)中，优选在-5℃～0℃下，配制碘溶液。
其中，步骤(2)中，优选在-5℃～0℃下，将炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的水溶液配成混合液。
本发明与现有技术相比，显著优点是：
1、本发明是以碘溶液和炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液通过计量泵连续送入5#釜转动甩盘内接触反应，反应液自5#釜甩盘被甩至5#釜壁降温后流至4#釜内保持搅拌状态，在经4#釜溢流管溢出前反应体系中碘始终保持不足，更容易控制反应温度，减少副反应发生，可有效抑制多碘化物生成。
2、反应液自4#釜溢流管溢出至3#釜转动甩盘内与通过计量泵连续送入的次氯酸钠接触反应氧化碘离子，自3#釜甩盘被甩至3#釜壁降温后流至2#釜内保持搅拌状态，继续与炔丙基正丁氨基甲酸酯反应生成碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯，可有效提高碘的转化率。
3、本发明产物不需要精制，直接洗涤过滤干燥即得纯度大于99.0％的目标产品，碘的利用率高于96.0％。
具体实施方式
通过下列实施实例进一步定义本发明，实施实例是为说明而非限制本发明。本领域中任何普通技术人员能够理解这些实施实例不以任何方式限制本发明，可做适当的修改而不违背本发明的实质和偏离本发明的范围。
实施例1：
在5℃温度和搅拌条件下，将10000公斤碘溶解于50000公斤乙醇配成碘溶液，将12000公斤炔丙基正丁氨基甲酸酯、12500公斤30％液碱和25000公斤水配成混合液(炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的摩尔比为1∶1.24)，准备好含氯8％的次氯酸钠溶液35000公斤。
编号为1#、2#、3#、4#、5#的反应釜通过管道由低到高相互连接，其中3#、5#反应釜为3000L且釜内有转动甩盘，2#、4#反应釜分别为6300L、5000L且釜内有溢流管和液体搅拌器，1#反应釜为6300L。
在1#、2#、3#、4#、5#反应釜温度分别控制为5℃～10℃、-5℃～5℃、0℃～5℃、0℃～5℃、0℃～5℃的条件下，通过计量泵将碘溶液以800公斤/小时、炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液以700公斤/小时分别连续送入5#釜甩盘内(碘和炔丙基正丁氨基甲酸酯的摩尔比为0.48∶1)，反应液经5#釜底连续流向4#釜，经4#釜溢流管连续流入3#釜甩盘内，同时通过计量泵以470公斤/小时向3#釜甩盘内连续送入含氯8％的次氯酸钠水溶液，反应液经3#釜底连续流向2#釜，经2#釜溢流管连续流入1#釜内，反应液在1#釜内真空脱去溶剂后经过滤、干燥即得纯度为99.2％的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯，以碘计，总收率为96.1％。
实施例2：
在0℃温度和搅拌条件下，将10000公斤碘溶解于65000公斤甲醇配成碘溶液，将12000公斤炔丙基正丁氨基甲酸酯、11500公斤30％液碱和26000公斤水配成混合液(炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的摩尔比为1∶1.14)，准备好含氯11％的次氯酸钠溶液35000公斤。
编号为1#、2#、3#、4#、5#的反应釜通过管道由低到高相互连接，其中3#、5#反应釜为3000L且釜内有转动甩盘，2#、4#反应釜分别为6300L、5000L且釜内有溢流管和液体搅拌器，1#反应釜为6300L。
在1#、2#、3#、4#、5#反应釜温度分别控制为10℃～15℃、-5℃～0℃、-5℃～0℃、-5℃～5℃、-5℃～0℃的条件下，通过计量泵将碘溶液以1000公斤/小时、炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液以800公斤/小时分别连续送入5#釜甩盘内(碘和炔丙基正丁氨基甲酸酯的摩尔比为0.42∶1)，反应液经5#釜底连续流向4#釜，经4#釜溢流管连续流入3#釜甩盘内，同时通过计量泵以340公斤/小时向3#釜甩盘内连续送入含氯11％的次氯酸钠水溶液；反应液经3#釜底连续流向2#釜，经2#釜溢流管连续流入1#釜内，反应液在1#釜内真空脱去溶剂后经过滤、干燥即得纯度为99.1％的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯，以碘计，总收率为96.1％。
实施例3：
在-15℃温度和搅拌条件下，将10000公斤碘溶解于50000公斤甲苯配成碘溶液，将12000公斤炔丙基正丁氨基甲酸酯、12000公斤30％液碱和25500公斤水配成混合液(炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的摩尔比为1∶1.19)，准备好含氯11％的次氯酸钠溶液35000公斤。
编号为1#、2#、3#、4#、5#的反应釜通过管道由低到高相互连接，其中3#、5#反应釜为3000L且釜内有转动甩盘，2#、4#反应釜分别为6300L、5000L且釜内有溢流管和液体搅拌器，1#反应釜为6300L。
在1#、2#、3#、4#、5#反应釜温度分别控制为5℃～10℃、-15℃～-5℃、-10℃～-5℃、-15℃～-5℃、-10℃～-5℃的条件下，通过计量泵将碘溶液以800公斤/小时、炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液以750公斤/小时分别连续送入5#釜甩盘内(碘和炔丙基正丁氨基甲酸酯的摩尔比为0.45∶1)，反应液经5#釜底连续流向4#釜，经4#釜溢流管连续流入3#釜甩盘内，同时通过计量泵以340公斤/小时向3#釜甩盘内连续送入含氯8％的次氯酸钠水溶液；反应液经3#釜底连续流向2#釜，经2#釜溢流管连续流入1#釜内，反应液在1#釜内真空脱去溶剂后经过滤、干燥即得纯度为99.0％的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯，以碘计，总收率为96.0％。
实施例4：
和实施例3的方法相同，所不同的是将5000公斤碘溶解于10000公斤甲苯配成碘溶液。
实施例5：
和实施例3的方法相同，所不同的是将6000公斤碘溶解于14000公斤甲苯配成碘溶液。
实施例6：
和实施例3的方法相同，所不同的是炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的摩尔比为1∶3。
实施例7：
和实施例3的方法相同，所不同的是碘和炔丙基正丁氨基甲酸酯的摩尔比为0.5∶1。
Claims (4)
1、一种碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
(1)在-15℃～5℃下，将碘溶解于有机溶剂中配成碘质量百分比为5～30％的溶液；
(2)在-15℃～5℃下，将炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的水溶液配成混合液，炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的摩尔比为1∶1～3；
(3)将编号为1#、2#、3#、4#、5#的反应釜依次串联，其中，3#和5#反应釜内都装有甩盘，2#和4#反应釜内都装有溢流管和液体搅拌器；
(4)在1#、2#、3#、4#、5#反应釜温度分别控制为5℃～20℃、-15℃～5℃、-15℃～5℃、-15℃～5℃、-15℃～5℃的条件下，将步骤(1)制得的碘溶液和步骤(2)制得的炔丙基正丁氨基甲酸酯混合液分别同时连续送入5#釜甩盘内，碘和炔丙基正丁氨基甲酸酯的摩尔比为0.4～0.5∶1，反应液经5#釜底连续流入4#釜，经4#釜溢流管连续流入3#釜甩盘内，同时向3#釜甩盘内连续送入含氯量8～11％(w/w)的次氯酸钠水溶液；反应液经3#釜底连续流向2#釜，经2#釜溢流管连续流入1#釜内；
(5)反应液在1#釜内真空脱去溶剂后经水洗、过滤、干燥即得碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯。
2、根据权利要求1所述的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法，其特征在于步骤(1)中所述的有机溶剂为乙醇、甲醇或甲苯。
3、根据权利要求1所述的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法，其特征是在步骤(1)中，在-5℃～0℃下，配制碘溶液。
4、根据权利要求1所述的碘代炔丙基正丁氨基甲酸酯的制备方法，其特征是在步骤(2)中，在-5℃～0℃下，将炔丙基正丁氨基甲酸酯和碱的水溶液配成混合液。
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