CN103848761A - O-甲基异脲甲酸甲酯的制备 - Google Patents

O-甲基异脲甲酸甲酯的制备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种O-甲基异脲甲酸甲酯的制备方法。它包括将O-甲基异脲硫酸氢盐与氯甲酸甲酯在氯仿-水或甲苯-水等混合溶剂中，在碱性条件下制备O-甲基异脲甲酸甲酯。本发明减少了合成O-甲基异脲半硫酸盐步骤，缩短了生产周期，降低了能耗，降低了员工劳动强度，提高了产能；没有使用甲醇、氢氧化钠，降低了产品成本，减少了环境污染；严格控制了混合溶剂的水量，水量大，由于产品在水中溶解度大，会造成收率低；水量小，由于反应产生的无机盐不能很好的溶解，会造成产品分离困难；同时收率提高了1~2%。

Description

O-甲基异脲甲酸甲酯的制备
技术领域
本发明涉及一种O-甲基异脲甲酸甲酯的制备方法，属于有机化学合成领域。
背景技术
O-甲基异脲甲酸甲酯具有如下结构式：
Figure 944590DEST_PATH_IMAGE001
传统工艺是以O-甲基异脲半硫酸盐为原料，在碱性条件下与氯甲酸甲酯缩合得到O-甲基异脲氨基甲酸甲酯。O-甲基异脲硫酸氢盐是合成O-甲基异脲半硫酸盐的中间体，O-甲基异脲半硫酸盐合成方法为：以O-甲基异脲硫酸氢盐为原料，与氢氧化钠在甲醇中反应，先分离副产硫酸钠，然后滤液再与O-甲基异脲硫酸氢盐反应，分离干燥得到O-甲基异脲半硫酸盐。
O-甲基异脲半硫酸盐合成工艺如下：
Figure 374434DEST_PATH_IMAGE002
   。
O-甲基异脲甲酸甲酯合成工艺：
1、以O-甲基异脲半硫酸盐为原料
Figure 616059DEST_PATH_IMAGE003
   。
 2、以O-甲基异脲硫酸氢盐为原料
Figure 953500DEST_PATH_IMAGE004
  。
 上述传统工艺存在步骤多、污染大、收率低、能耗高、成本高等问题。因此需要有一种步骤少、污染小、能耗小的制备O-甲基异脲甲酸甲酯方法。
发明内容
本发明提供了一种O-甲基异脲甲酸甲酯的制备方法，它只需一步即可从容易获得的起始原料O-甲基异脲硫酸氢盐制备高质量和高产率的O-甲基异脲甲酸甲酯，能够简化生产步骤、降低成本、减少污染、降低能耗。
实现本发明的技术解决方案是：一种制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，将O-甲基异脲硫酸氢盐与氯甲酸甲酯在溶剂中混合，在常压下和碱性条件下进行的缩合反应，经过分层分离无机盐而得到O-甲基异脲甲酸甲酯。
所述的O-甲基异脲硫酸氢盐与氯甲酸甲酯的摩尔比为1.0:（1.0~1.5）。
所述的反应在0-62℃的温度范围内进行，优选10-40℃，最优选25-35℃。
所述的反应在30～60分钟内完成。
所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾溶液；所述反应的pH值优选8-12。
所述的溶剂为水和甲苯的混合溶液或氯仿和水的混合溶液，其中，水与甲苯的体积比为1:4；水与氯仿的体积比为1:1。
必要时，可以根据需要，对该反应液进行浓缩，获得高浓度的反应液。
与现有技术使用O-甲基异脲硫酸氢盐原料合成O-甲基异脲甲酸甲酯相比，本发明使用O-甲基异脲半硫酸盐原料具有以下优点：
1、减少了合成O-甲基异脲半硫酸盐步骤，缩短了生产周期，降低了能耗，降低了员工劳动强度，提高了产能；
2、减少了合成O-甲基异脲半硫酸盐所需要的O-甲基异脲硫酸氢盐溶解反应釜，氢氧化钠溶解反应釜，中和反应釜，O-甲基异脲硫酸氢盐甲醇溶液计量罐，氢氧化钠甲醇溶液计量罐，结晶反应釜，甲醇回收反应釜，副产硫酸钠离心机，O-甲基异脲半硫酸盐离心机等设备的前期资金投入；
3、没有使用甲醇、氢氧化钠，降低了产品成本，减少了环境污染；
4、严格控制了混合溶剂的水量，水量大，由于产品在水中溶解度大，会造成收率低；水量小，由于反应产生的无机盐不能很好的溶解，会造成产品分离困难；
5、收率提高了1~2%。
具体实施方式
以下非限制性实施例对本发明详细说明。
实施例 1
将O-甲基异脲硫酸氢盐34.4g(0.2mol)、氯甲酸甲脂23.0g(0.24mol)、水50.0ml、氯仿50.0ml，加入到250ml的反应瓶中，温度至25℃，滴加30wt% NaOH溶液92.0g，滴加时间为45分钟，滴加温度控制在25-35℃， pH=10，30℃保温1h，静置，分层，在25-35℃用氯仿20ml*2萃取2次，有机层合并，加10.0g无水硫酸镁干燥3h，过滤，得O-甲基异脲甲酸甲酯的氯仿溶液132g，含量为18.5%，GC纯度为99.3%，产率为92.50%。
实施例 2
将O-甲基异脲硫酸氢盐34.4g(0.2mol)、氯甲酸甲脂23.0g(0.24mol)、水20.0ml、甲苯80.0ml，加入到250ml的反应瓶中，温度至25℃，滴加30 wt % NaOH溶液92.0g，滴加时间为45分钟，滴加温度控制在25-35℃， pH=10，30℃保温1h，静置，分层，在25-35℃用20ml甲苯萃取2次，有几层合并，加10.0g无水硫酸镁干燥3h，过滤，得O-甲基异脲甲酸甲酯的甲苯溶液约122g，含量为20.1%，GC纯度为99.5%，产率为92.87%。
实施例 3
将O-甲基异脲硫酸氢盐34.4g(0.2mol)、水20.0ml、甲苯80.0ml，加入到250ml的反应瓶中，滴加氯甲酸甲脂23.0g(0.24mol)，同时滴加30wt % NaOH溶液92.0g，温度控制在25℃-35℃， pH=10，然后在,30℃保温1h，静置，分层，在25-35℃用30ml甲苯萃取2次，有几层合并，加10.0g无水硫酸镁干燥3h，过滤，得O-甲基异脲甲酸甲酯的甲苯溶液约126g，含量为19.5%，GC纯度为99.2%，产率为93.07%。
对照实例一
150g O-甲基异脲硫酸氢盐用250ml甲醇溶解，取O-甲基异脲硫酸氢盐甲醇190ml，在10-20℃滴加氢氧化钠甲醇溶液（氢氧化钠150g，甲醇450ml），加完后保温30-60分钟，过滤除去生成的无机盐硫酸钠，滤液在10-20℃用剩余的160ml O-甲基异脲硫酸氢盐甲醇中和，保温0-60分钟，过滤，滤饼干燥得O-甲基异脲半硫酸盐96.5g，产率90%，纯度99.3%。
将O-甲基异脲半硫酸盐24.6g(0.2mol)、水20.0ml、甲苯80.0ml,加入到250ml的反应瓶中，滴加氯甲酸甲脂23.0g(0.24mol)，同时滴加30wt % NaOH溶液62.0g，温度控制在25℃-35℃， pH=9-12,然后在,30-40℃保温1h，静置，分层，在30-40℃用30ml甲苯萃取2次，有几层合并，加10.0g无水硫酸镁干燥3h，过滤，得O-甲基异脲甲酸甲酯的甲苯溶液约128g，含量为19.0%，GC纯度为99.2%，产率为92.12%。
对照实例二
将O-甲基异脲半硫酸盐24.6g(0.2mol)、水20.0ml、氯仿40.0ml,加入到250ml的反应瓶中，滴加氯甲酸甲脂23.0g(0.24mol)，同时滴加30 wt % NaOH溶液63.2g，温度控制在25℃-35℃， pH=9-12,然后在,30-40℃保温1h，静置，分层，在30-40℃用20ml氯仿萃取2次，有几层合并，加10.0g无水硫酸镁干燥3h，过滤，得O-甲基异脲甲酸甲酯的氯仿溶液约126g，含量为19.0%，GC纯度为99.4%，产率为90.68%。

Claims (7)

1.一种制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，将O-甲基异脲硫酸氢盐与氯甲酸甲酯在溶剂中混合，在常压下和碱性条件下进行的缩合反应，经过分层分离无机盐而得到O-甲基异脲甲酸甲酯。
2.根据权利要求1所述的制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述的O-甲基异脲硫酸氢盐与氯甲酸甲酯的摩尔比为1.0:（1.0~1.5）。
3.根据权利要求1所述的制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述的反应在0-62℃的温度范围内进行。
4.根据权利要求1所述的制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述的反应在25-35℃的温度范围内进行。
5.根据权利要求1所述的制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述的反应在30～60分钟内完成。
6.根据权利要求1所述的制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾溶液；所述反应的pH值为8-12。
7.根据权利要求1所述的制备O-甲基异脲甲酸甲酯的方法，其特征在于，所述的溶剂为水和甲苯的混合溶液或氯仿和水的混合溶液，其中，水与甲苯的体积比为1:4；水与氯仿的体积比为1:1。
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