CN103508986B - 一种制备n,n-二甲基四氢糠胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种制备N，N-二甲基四氢糠胺的方法，以雷尼镍作催化剂，原料糠醛与二甲胺的水溶液，在40～80℃，1.5～10MPa压力下通入氢气反应，得到N，N-二甲基四氢糠胺反应混合物。该方法具有原料易得、工艺简单、产品收率高于65％、生产成本低等特点，生产的N，N-二甲基四氢糠胺的产品纯度99.0％以上，可直接用于合成聚丁二烯橡胶中。

Description

一种制备N,N-二甲基四氢糠胺的方法
技术领域
本发明涉及一种制备N，N-二甲基四氢糠胺的方法。
技术背景
N，N-二甲基四氢糠胺是一种不对称结构调节剂，可广泛应用于合成聚丁二烯橡胶的合成中，精确控制聚丁二烯橡胶的微观结构。在硕士论文《新型四氢呋喃基结构剂及其复合体系对聚丁二烯微观结构控制研究》中报道了一种合成方法。该方法是先将1mol四氢糠胺在0℃慢慢加入5mol96％的甲酸中，再在50-80℃下加入2.2mol37％的甲醛，反应14-24小时，然后再加入1.1mol盐酸水溶液冷却后用乙醚洗涤四次，再向水相加入氢氧化钠直到水相的PH值到10，分离出上层产品，再加入K2SO4和金属钠干燥，常压蒸馏脱出乙醚，最后精馏，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺，收率48％。
该方法合成工艺复杂，收率低，所使用原料四氢糠胺价格昂贵，因而生产成本高，生产过程中使用到强酸强碱，腐蚀严重。
发明内容
本发明是为了解决现有技术中存在的上述不足，提供一种直接以醛和胺为原料，制备N，N-二甲基四氢糠胺的方法。
以雷尼镍作催化剂，原料糠醛与二甲胺的水溶液，在40～80℃，1.5～10MPa压力下通入氢气反应，得到N，N-二甲基四氢糠胺反应混合物；反应混和物通过离心分离回收催化剂，回收的催化剂可循环使用；反应混和物在50～90℃下蒸馏回收没有反应的二甲胺，再精馏，得到N，N-二甲基四氢糠胺。
所述N，N-二甲基四氢糠胺的制备方法，二甲胺的水溶液中二甲胺的质量含量为30～40％
所述N，N-二甲基四氢糠胺的制备方法，雷尼镍催化剂的加入量为糠醛质量的2～15％，优选4～10％。
所述N，N-二甲基四氢糠胺的制备方法，糠醛与二甲胺的摩尔比为1∶(2～5)。
所述N，N-二甲基四氢糠胺的制备方法，回收的二甲胺用水吸收，得到二甲胺的质量含量为30～40％的二甲胺水溶液重复利用。
本发明直接采用糠醛与二甲胺缩合成亚胺化再催化氢化还原工艺，不仅降低了生产成本，而且避免使用强酸强碱，避免了设备腐蚀。本发明具有原料易得、工艺简单、产品收率高于65％、生产成本低等特点，是一种环境友好的制备N，N-二甲基四氢糠胺的方法。同时本发明所使用的雷尼镍催化剂已经商业化生产，可以循环使用多次，这也十分有利于工业化生产。N，N-二甲基四氢糠胺的产品纯度99.0％以上，可直接用于合成聚丁二烯橡胶中。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明进一步的说明，但并不因此限制本发明的范围。
实施例1：
在2L高压釜中，加入500g糠醛(5.208mol)，40g50μm雷尼镍催化剂，再加入2350g30％的二甲胺水溶液(15.667mol)，氮气置换反应体系后，搅拌，升温，60℃时通入H2，压力7MPa，加氢时间6小时，反应混和物离心除去催化剂，回收催化剂循环使用，脱出催化剂的混和物在50～90℃下蒸馏回收没有反应的二甲胺，回收的二甲胺用水吸收为30～40％的水溶液，重复使用，粗产物蒸馏脱出水后精馏，收集136～140℃馏份，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺480g，产品纯度99.1％，收率71.3％。
实施例2：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，催化剂加入量为50g，加氢时间5小时，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺484g，产品纯度99.3％，收率72.0％。
实施例3：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，催化剂加入量为20g，加氢时间10小时，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺465g，产品纯度99.2％，收率69.2％。
实施例4：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，二甲胺加入时为3900g，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺492g，产品纯度99.5％，收率73.2％。
实施例5：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，二甲胺加入时为1560，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺455g，产品纯度99.3％，收率67.5％。
实施例6：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，加氢压力1.5MPa，加氢时间12小时，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺440g，产品纯度99.3％，收率65.4％。
实施例7：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，加氢压力10MPa，加氢时间4小时，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺484g，产品纯度99.2％，收率72.0％。
实施例8：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，加氢温度40℃，加氢时间9小时，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺450g，产品纯度99.4％，收率67.0％。
实施例9：
反应步骤同实施例1，与实施例1不同之处在于，加氢温度80℃，加氢时间8小时，得到产品N，N-二甲基四氢糠胺465g，产品纯度99.2％，收率69.2％

Claims (10)

1.一种制备N，N-二甲基四氢糠胺的方法，其特征在于：以雷尼镍作催化剂，原料糠醛与二甲胺的水溶液，在40～80℃，1.5～10MPa压力下通入氢气反应，得到N，N-二甲基四氢糠胺反应混合物；反应混和物通过离心分离回收催化剂，回收的催化剂可循环使用；反应混和物在50～90℃下蒸馏回收没有反应的二甲胺，再精馏，得到N，N-二甲基四氢糠胺。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：二甲胺的水溶液中二甲胺的质量含量为30～40％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：糠醛与二甲胺的摩尔比为1∶(2～5)。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：雷尼镍催化剂的加入量为糠醛质量的2～15％。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：雷尼镍催化剂的加入量为糠醛质量的2～15％。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：雷尼镍催化剂的加入量为糠醛质量的4～10％。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：雷尼镍催化剂的加入量为糠醛质量的4～10％。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：回收的二甲胺用水吸收，得到二甲胺的质量含量为30～40％的二甲胺水溶液重复利用。
9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：回收的二甲胺用水吸收，得到二甲胺的质量含量为30～40％的二甲胺水溶液重复利用。
10.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于：回收的二甲胺用水吸收，得到二甲胺的质量含量为30～40％的二甲胺水溶液重复利用。
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