CN102875385A - N,n-二异丙基乙胺的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，包括以下步骤：1）以三聚乙醛为原料，在溶剂中于常压以及22~28℃的温度下，在酸性催化剂的作用下反应20~40分钟；2）在步骤1）所得的反应产物中加入二异丙胺和作为还原剂的金属氢化物，保温反应10~30分钟；得N,N-二异丙基乙胺；二异丙胺与三聚乙醛的摩尔比为1：0.34~0.4，二异丙胺与金属氢化物的摩尔比为1:1~1.2；酸性催化剂与二异丙胺的质量比为1%~5%；3）将步骤2）所得的反应液减压脱除溶剂后，调节pH=13，再经过分液精馏，得到N,N-二异丙基乙胺。

Description

N,N-二异丙基乙胺的合成方法

技术领域

本发明涉及一种有机化合物的合成方法，特别是N,N-二异丙基乙胺（N,N-Diisopropylethylamine，简称DIPEA）的合成方法。

背景技术

N,N-二异丙基乙胺是一种重要的有机化工中间体，其主要有以下几个方面的用途：（1）重要的医药、农药合成中间体；（2）亦可用作缩合剂，例如用于一氧化碳、胺和卤代烷缩合生成脲烷反应；（3）作为酯水解等反应的催化剂。

综合文献报道，目前N,N-二异丙基乙胺的合成方法主要有3种：

1）专利CN101759571报道了一种以二异丙胺和卤代烷反应生成DIPEA，反应压力在0.4~2.5MPa，收率在95%左右。但反应有盐生成，对于设备搅拌要求高，且反应有卤化氢生成，对设备有一定腐蚀性；

2）在文献《N,N-二异丙基乙基胺的合成》中，报道了以二异丙胺和硫酸二乙酯为原料合成DIPEA的方法，收率90%，工艺简单，是目前较为常用的路线，但是硫酸二乙酯毒性较大，对环境污染严重；

3）专利WO2006136571A1和WO2007137990A1报道一种以二异丙胺和乙醛为原料，在2.5~8MPa下，经过钯碳或者铂碳催化，收率在80%左右。但是该方法反应压力高，催化剂昂贵，收率也较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、原料易得、收率高、三废排放少的N,N-二异丙基乙胺的合成方法。

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，包括以下步骤：

1）、以三聚乙醛为原料，在溶剂中于常压以及22~28℃的温度下，在酸性催化剂的作用下反应20~40分钟；

2）、在步骤1）所得的反应产物中加入二异丙胺和作为还原剂的金属氢化物，保温反应10~30分钟；得N,N-二异丙基乙胺；

二异丙胺与三聚乙醛的摩尔比为1：0.34~0.4，二异丙胺与金属氢化物的摩尔比为1:1~1.2；酸性催化剂与二异丙胺的质量比为1%~5%；

3）、将步骤2）所得的反应液减压脱除溶剂后，调节pH=13，再经过分液（取上层油相）精馏，得到N,N-二异丙基乙胺。

作为本发明的N,N-二异丙基乙胺的合成方法的改进：酸性催化剂为浓硫酸或浓盐酸；

所述浓硫酸为硫酸质量浓度≥80%的硫酸溶液，浓盐酸为盐酸的质量浓度≥30%以上的盐酸溶液。

作为本发明的N,N-二异丙基乙胺的合成方法的进一步改进：金属氢化物为硼氢化钠、氰基硼氢化钠或三乙酰氧基硼氢化钠。

作为本发明的N,N-二异丙基乙胺的合成方法的进一步改进：溶剂为甲醇或二氯乙烷；溶剂与二异丙胺的体积比为1.8~2.2：1（例如为2:1）。

作为本发明的N,N-二异丙基乙胺的合成方法的进一步改进：

金属氢化物为硼氢化钠或氰基硼氢化钠时，溶剂优选甲醇；

金属氢化物为三乙酰氧基硼氢化钠时，溶剂优选二氯乙烷。

作为本发明的N,N-二异丙基乙胺的合成方法的进一步改进：步骤3）中，加入质量浓度为35%~45%（例如为40%）的NaOH溶液从而调节pH=13。

本发明的合成N,N-二异丙基乙胺的反应方程式如下：

  。

本发明的N,N-二异丙基乙胺的合成方法，具有如下优点：

1、采用三聚乙醛和二异丙胺为原料，原子利用率高，工艺简洁，副产物少，与卤代烃工艺相比无固体废产物，对设备要求低；

2、采用金属氢化物作为还原剂，与贵金属钯碳与铂碳 还原工艺相比，反应速度快，还原选择性好，收率高。

3、相比较硫酸二乙酯的生产工艺，本发明所采用原料三聚乙醛绿色环保，对环境友好。

4、收率高、成本低。

具体实施方式

实施例1、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和2g浓盐酸（质量浓度30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺（100ml， 0.713mol）和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.8~128℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺88.9g，收率为96.5%。

实施例2、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34.5g三聚乙醛(0.261mol)和2g浓盐酸（30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和28.3g硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应10分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.5~128.1℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺85.7g，收率为93.0%。

实施例3、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL二氯乙烷，然后依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和2g浓盐酸（质量浓度30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和158.0g三乙酰氧基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应30分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除二氯乙烷，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.8~128.2℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺86.3g，收率为93.7%。

实施例4、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入32.0g三聚乙醛（0.242mol）和2g浓盐酸（质量浓度30%），常压28℃下，搅拌反应20分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.7~128.1℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺84.6g，收率为91.8%。

实施例5、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入37.7g三聚乙醛（0.285mol）和2g浓盐酸（质量浓度30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.6~127.7℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺89.2g，收率为96.8%。

实施例6、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和2g浓盐酸（质量浓度30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和53.7g氰基硼氢化钠（0.855mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.8~128℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺87.3g，收率为94.7%。

实施例7、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和2g浓盐酸（质量浓度30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和44.8g氰基硼氢化钠（0.713mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.7~127.7℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺88.1g，收率为95.6%。

实施例8、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和0.72g浓盐酸（质量浓度30%），常压22℃下，搅拌反应40分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%（质量浓度）的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.9~128.2℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺78.8g，收率为85.5%。

实施例9 、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和3.6g浓盐酸（质量浓度30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.8~128℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺85.1g，收率为92.4%。

实施例10 、一种N,N-二异丙基乙胺的合成方法，以二异丙胺和三聚乙醛为起始原料，依次进行以下步骤：

向500mL反应釜中加入200mL甲醇，然后依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和1g浓硫酸（质量浓度80%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），保温搅拌反应20分钟。

反应结束后，反应液减压（0.1MPa）脱除甲醇，然后加入40%的NaOH溶液至pH至13。分液，取上层油相。经过常压间歇精馏，收集126.7~127.8℃的馏分，得到N,N-二异丙基乙胺87.8g，收率为95.3%。

对比例1、

取消实施例1中的加入2g浓盐酸（质量浓度30%），其余操作同实施例1，得到的N,N-二异丙基乙胺的收率为50.1%。

对比例2、

将实施例1中的“依次加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）和2g浓盐酸（30%），常压25℃下，搅拌反应30分钟。再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠，保温搅拌反应20分钟。”改成“加入34.5g三聚乙醛（0.261mol）、2g浓盐酸（30%），再加入72g二异丙胺(100mL，0.713mol)和47g氰基硼氢化钠（0.748mol），常压25℃下搅拌反应50分钟”，最终得到N,N-二异丙基乙胺的收率为61.4%。

最后，还需注意的是，以上例举的仅是本发明的若干具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还有很许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (6)

1.N,N-二异丙基乙胺的合成方法，其特征是包括以下步骤：

1）、以三聚乙醛为原料，在溶剂中于常压以及22~28℃的温度下，在酸性催化剂的作用下反应20~40分钟；

2）、在步骤1）所得的反应产物中加入二异丙胺和作为还原剂的金属氢化物，保温反应10~30分钟；得N,N-二异丙基乙胺；

二异丙胺与三聚乙醛的摩尔比为1：0.34~0.4，二异丙胺与金属氢化物的摩尔比为1:1~1.2；酸性催化剂与二异丙胺的质量比为1%~5%；

3）、将步骤2）所得的反应液减压脱除溶剂后，调节pH=13，再经过分液精馏，得到N,N-二异丙基乙胺。

2.根据权利要求1所述的N,N-二异丙基乙胺的合成方法，其特征是：所述酸性催化剂为浓硫酸或浓盐酸；

所述浓硫酸为硫酸质量浓度≥80%的硫酸溶液，浓盐酸为盐酸的质量浓度≥30%以上的盐酸溶液。

3.根据权利要求2所述的N,N-二异丙基乙胺的合成方法，其特征是：所述金属氢化物为硼氢化钠、氰基硼氢化钠或三乙酰氧基硼氢化钠。

4.根据权利要求3所述的N,N-二异丙基乙胺的合成方法，其特征是：所述溶剂为甲醇或二氯乙烷；溶剂与二异丙胺的体积比为1.8~2.2：1。

5.根据权利要求4所述的N,N-二异丙基乙胺的合成方法，其特征是：

所述金属氢化物为硼氢化钠或氰基硼氢化钠时，溶剂为甲醇；

所述金属氢化物为三乙酰氧基硼氢化钠时，溶剂为二氯乙烷。

6.根据权利要求1~5任一所述的N,N-二异丙基乙胺的合成方法，其特征是：

所述步骤3）中，加入质量浓度为35%~45%的NaOH溶液从而调节pH=13。