CN102924336A - 一种制备n-甲基-n’，n’-二苯基脲的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法，将二苯胺、甲氨基甲酰卤、惰性溶剂、碱性物质加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热至溶剂沸腾，在回流条件下反应3-5h，搅拌冷却反应液至-5～5℃，有白色晶体析出，过滤反应液，将滤饼用纯水洗涤3～4遍，干燥，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，粗品经重结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲精品。该方法过程简单，采用对人体和环境毒害较小的原料制备，对人体和环境毒害较小，反应时间短、过程平稳。

Description

一种制备N-甲基-N’,N’-二苯基脲的方法

技术领域

本发明涉及N-甲基-N’，N’-二苯基脲的制备方法。

背景技术

N-甲基-N’，N’-二苯基脲(N’-methyl-N，N-diphenylurea)，英文名称Akardite-II。白色晶体粉末，熔点：170℃，难溶于水，易溶于丙酮、乙醇和苯。CAS号：13114-72-2。该化合物主要用于含有硝基化合物的推进剂及火炸药中作安定剂用。该物质可吸收硝基化合物分解释放出的酸、氧化氮及其自由基，减少推进剂和火炸药在长期贮存过程中发生自催化分解反应而导致的性能下降、发热燃烧、爆炸等现象发生。

专利文献US4,797,419公开了一种采用光气法制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法，该方法分两步进行。第一步：由二苯胺和光气在惰性烃类溶剂如苯或甲苯中反应，生成中间体N，N-二苯基氨基甲酰氯。

第二步：中间体N，N-二苯基氨基甲酰氯和甲胺在惰性溶剂如氯仿中加热回流24～72h，反应生成目标产物N-甲基-N’，N’-二苯基脲。

专利文献US2007/0225496A1公开了中间体N，N-二苯基氨基甲酰氯和甲胺在水溶液中制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法。

专利文献US4,820,871公开了一种采用异氰酸甲酯法制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法，该方法由二苯胺和异氰酸甲酯溶解在甲苯溶剂中，加热反应8h可得到目标产物N-甲基-N’，N’-二苯基脲，反应收率95％。

以上文献报道的制备方法，所用主原料光气或异氰酸甲酯都具有较大毒性，易对操作人员造成伤害，且原料沸点较低(光气常温下为气体，甲胺沸点为-6.7℃，异氰酸甲酯沸点为43～45℃)，存放条件要求苛刻，容易对环境造成污染。并且制备工艺反应时间均较长，过程繁琐，浪费资源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法。该方法降低产品制备过程中对人体和环境造成的危害。

本发明的技术方案是采用二苯胺与甲氨基甲酰卤进行烷基化反应，制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲。

反应方程简式如下：

其中：X为氟原子、氯原子或溴原子等。

二苯胺与甲氨基甲酰卤在碱性物质存在下，在惰性溶剂中回流反应3-5h，冷却结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，干燥粗品，再经重结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲精品。

适用的甲氨基甲酰卤如甲氨基甲酰氯、甲氨基甲酰溴或甲氨基甲酰氟等。

碱性物质可选用氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、三甲胺、三乙胺、三丙胺、碳酸钠或碳酸钾等。

惰性溶剂是指四氯化碳、三氯甲烷、苯、甲苯或二甲苯等。

重结晶溶剂可选用甲醇、乙醇或乙酸乙酯等。

本发明方法含有以下操作步骤：

将二苯胺、甲氨基甲酰卤、惰性溶剂、碱性物质加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热至溶剂沸腾，在回流条件下反应3-5h，搅拌冷却反应液至-5～5℃，有白色晶体析出，过滤反应液，将滤饼用纯水洗涤3～4遍，干燥，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，粗品经重结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲精品。

反应原料配比较佳范围是二苯胺∶甲氨基甲酰卤∶溶剂∶碱的投料比是1mol∶1.0～6.5mol∶500～1500mL∶0.5～5.0mol。

本发明采用一步法合成N-甲基-N’，N’-二苯基脲，过程简单，采用对人体和环境毒害较小的甲氨基甲酰卤原料制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲产品，对人体和环境毒害较小，反应时间短、过程平稳。

附图说明

图1是本发明产品红外光谱图，主要吸收峰υ(cm^-1，KBr)：3340.37(v：N-H)；3059.95(v：)；2939.34，2900.44(v：C-H)；1655.69(v：C＝0)；762.08，697.52(δ：

)。

图2是本发明产品1HNMR谱图，

图3是本发明产品¹³CNMR谱图，

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

将169.0g(1mol)二苯胺、112.2g(1.2mol)甲氨基甲酰氯、950mL二甲苯、28g(0.7mol)氢氧化钠加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热在回流条件下反应4h。停止加热，搅拌、冷却反应液至2℃，有白色晶体析出。过滤反应液，滤饼分别用150mL纯水洗涤3遍，干燥固体物质，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，反应收率为90.5％。粗品经甲醇重结晶1次后以液相色谱检测，精品纯度为98.9％。

实施例2

将169.0g(1mol)二苯胺、414.0g(3.0mol)甲氨基甲酰溴、800mL四氯化碳和72.8g(1.3mol)氧化钙加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热，在回流条件下反应3h。停止加热，在搅拌条件下，冷却反应液至-1℃，有白色晶体析出。过滤反应液，滤饼分别用100mL纯水洗涤4遍，干燥固体物质，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，反应收率90.8％。粗品经乙酸乙酯重结晶1次后以液相色谱检测，精品纯度为99.1％。

实施例3

将169.0g(1mol)二苯胺、233.8g(2.5mol)甲氨基甲酰氯、600mL甲苯和339.0g(3.0mol)三乙胺加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热，在回流条件下反应5h。停止加热，在搅拌条件下，冷却反应液至2℃，有白色晶体析出。过滤反应液，滤饼分别用100mL纯水洗涤3遍，干燥后，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，反应收率91.4％。粗品经甲醇重结晶1次后得到纯度为99.2％(液相色谱检测)的N-甲基-N’，N’-二苯基脲精品。

实施例4

将169.0g(1mol)二苯胺、414.0g(3.0mol)甲氨基甲酰溴、1400mL苯、424.0g(4.0mol)碳酸钠加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热，在回流条件下反应4h。停止加热，在搅拌条件下，冷却反应液至0℃，有白色晶体析出。过滤反应液，滤饼分别用150mL纯水洗涤4遍，干燥后，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，反应收率90.8％。粗品经乙酸乙酯重结晶1次后以液相色谱检测，精品纯度为98.9％。

Claims (7)

1.一种制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法，采用二苯胺与甲氨基甲酰卤进行烷基化反应制制得。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是二苯胺与甲氨基甲酰卤在碱性物质存在下，在惰性溶剂中回流反应3-5h，冷却结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，干燥粗品，再经重结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲精品，所述碱性物质是指氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、三甲胺、三乙胺、三丙胺、碳酸钠或碳酸钾。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述甲氨基甲酰卤是指甲氨基甲酰氯、甲氨基甲酰溴或甲氨基甲酰氟。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征是所述惰性溶剂是指四氯化碳、三氯甲烷、苯、甲苯或二甲苯。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征是重结晶所用溶剂为甲醇、乙醇或乙酸乙酯。

6.根据权利要求1～5之一所述的方法，含有以下操作步骤：

将二苯胺、甲氨基甲酰卤、惰性溶剂、碱性物质加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热至溶剂沸腾，在回流条件下反应3-5h，搅拌冷却反应液至-5～5℃，有白色晶体析出，过滤反应液，将滤饼用纯水洗涤3～4遍，干燥，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品，粗品经重结晶得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲精品。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征是二苯胺∶甲氨基甲酰卤∶溶剂∶碱的投料比是1mol∶1.0～6.5mol∶500～1500mL∶0.5～5.0mol。

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