CN106380426A - 一种水相法制备四丁基脲的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水相法制备四丁基脲的方法，将双(三氯甲基)碳酸酯加入反应容器中，加入水；将二丁胺加入到双(三氯甲基)碳酸酯的水溶液中，控制反应温度在0～10℃；加料完成后，继续反应1～9h。反应结束，将有机相和水相分离，有机相通过酸洗，水洗，除去其中的杂质和少量二丁胺，有机相干燥后得到四丁基脲。分离出的水相加入氢氧化钠中和，分离出有机相，得到二丁胺，可直接用于反应。该方法以水做溶剂，反应过程在低温下进行，该方法安全、环保、成本低廉、可操作性强。

Description

一种水相法制备四丁基脲的方法
技术领域
本发明涉及四丁基脲的制备方法。
背景技术
四丁基脲(1，1，3，3-Tetrabutylurea，简称TBU)，在常温和常压下是一种无色至淡黄色、无味的液体，是一种用途很广的有机合成中间体，可用于制备农药、医药、染料、塑料用增塑剂和稳定剂、光气化反应的催化剂和溶剂及润滑油等；还可代替剧毒的磷酸酰胺用于制备氨基塑料的添加剂，最重要的用途是在蒽醌法合成过氧化氢工艺中代替磷酸三辛酯(TOP)用作工作液的溶剂。通过用TBU部分或全部代替TOP，可增加蒽醌及蒽氢醌在工作液中的溶解度，进而增加过氧化氢的分配系数，提高工作液的氢化效率及过氧化氢在工作液中的浓度，从而减少溶剂循环量及操作费用，有利于提高过氧化氢的装置产能。CN103193680A公布了一种四丁基脲的制备方法，但是采用毒性较大的有机溶剂，成本较高，且反应过程在回流的状态下进行，高于二丁胺的闪点(39℃)，存在潜在的爆炸危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水相法制备四丁基脲的方法，以双(三氯甲基)碳酸酯、二丁胺为原料，以水做溶剂，反应过程在低温下进行，四丁基脲的提纯无需减压蒸馏，就可以得到纯度较高的产品，该方法安全、环保、成本低廉、可操作性强。
本发明所述水相法制备四丁基脲的方法，包括如下步骤：
(1)将双(三氯甲基)碳酸酯加入反应容器中，加入水。
(2)将二丁胺加入到(1)的溶液中，控制反应温度在0～10℃，优选1～7℃；加料完成后，继续反应1～9h，优选2-7h。
(3)反应结束，将有机相和水相分离，有机相通过酸洗、水洗，除去其中的杂质和少量二丁胺，有机相干燥后得到四丁基脲。
上述步骤(1)中双(三氯甲基)碳酸酯和水的质量比一般为1∶0.5～10，优选1∶0.8～6。
上述步骤(2)中双(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺的摩尔比一般为1∶6～12，优选1∶6～10。
上述步骤(3)中酸洗所用的酸一般为稀强酸，优选盐酸、硝酸或磷酸。
步骤(3)分离出的水相加入氢氧化钠中和，分离出有机相，得到二丁胺，可直接用于反应，使二丁胺可以再循环使用，二丁胺的利用率大大提高。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
称取91.1g二丁胺转入500ml恒压滴液漏斗中，称取双(三氯甲基)碳酸酯29.7g，转入1L四口瓶中，并加入120g水，开启搅拌，降温至接近0℃，开始缓慢滴加二丁胺，控制加料温度不超过10℃，加料完成后控制温度在2～8℃，继续反应8h。用分液漏斗分层，将有机相和水相分离，有机相用稀盐酸洗一次，水洗三次，干燥，得产品72.7g，收率85.2％，纯度99.2％。水相用NaOH中和，分液，得到粗品二丁胺，可以直接用于下次合成。
实施例2
称取77.6g二丁胺转入500ml恒压滴液漏斗中，称取双(三氯甲基)碳酸酯29.7g，转入1L四口瓶中，并加入150g水，开启搅拌，降温至接近0℃，开始缓慢滴加二丁胺，控制加料温度不超过10℃，加料完成后控制温度在1～6℃，继续反应1h。用分液漏斗分层，将有机相和水相分离，有机相用稀硫酸洗一次，水洗三次，干燥，得产品66.5g，收率78.1％，纯度99.0％。水相用NaOH中和，分液，得到粗品二丁胺，可以直接用于下次合成。
实施例3
称取118.8g二丁胺转入500ml恒压滴液漏斗中，称取双(三氯甲基)碳酸酯29.7g，转入1L四口瓶中，并加入250g水，开启搅拌，降温至接近0℃，开始缓慢滴加二丁胺，控制加料温度不超过10℃，加料完成后控制温度在0～5℃，继续反应5h。用分液漏斗分层，将有机相和水相分离，有机相用稀磷酸洗一次，水洗三次，干燥，得产品77.8g，收率91.2％，纯度99.2％。水相用NaOH中和，分液，得到粗品二丁胺，可以直接用于下次合成。
实施例4
称取154.2g二丁胺转入500ml恒压滴液漏斗中，称取双(三氯甲基)碳酸酯29.7g，转入1L四口瓶中，并加入280g水，开启搅拌，降温至接近0℃，开始缓慢滴加二丁胺，控制加料温度不超过10℃，加料完成后控制温度在0～5℃，继续反应2h。用分液漏斗分层，将有机相和水相分离，有机相用稀盐酸洗一次，水洗三次，干燥，得产品78.9g，收率92.4％，纯度99.3％。水相用NaOH中和，分液，得到粗品二丁胺，可以直接用于下次合成。
实施例5
称取128.5g二丁胺转入500ml恒压滴液漏斗中，称取双(三氯甲基)碳酸酯29.7g，转入1L四口瓶中，并加入20g水，开启搅拌，降温至接近0℃，开始缓慢滴加二丁胺，控制加料温度不超过10℃，加料完成后控制温度在2～8℃，继续反应8h。用分液漏斗分层，将有机相和水相分离，有机相用稀磷酸洗一次，水洗三次，干燥，得产品78.1g，收率91.6％，纯度99.2％。水相用NaOH中和，分液，得到粗品二丁胺，可以直接用于下次合成。

Claims (10)

1.一种水相法制备四丁基脲的方法，包括如下步骤：
(1)将双(三氯甲基)碳酸酯加入反应容器中，加入水；
(2)将二丁慢加入到(1)的溶液中，控制反应温度在0～10℃；加料完成后，继续反应1～9h；
(3)反应结束，分离出有机相，有机相通过酸洗，水洗，除去其中的杂质和少量二丁胺，有机相干燥后得到四丁基脲。
2.根据权利要求1所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(1)反应温度在1～7℃。
3.根据权利要求1所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(2)继续反应时间是2-7h。
4.根据权利要求1所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(1)中双(三氯甲基)碳酸酯和水的质量比为1∶0.5～10。
5.根据权利要求4所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(1)中双(三氯甲基)碳酸酯和水的质量比为1∶0.8～6。
6.根据权利要求1所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(2)中双(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺的摩尔比为1∶6～12。
7.根据权利要求6所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(2)中双(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺的摩尔比为1∶6～10。
8.根据权利要求1所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(3)中酸洗所用的酸为稀强酸。
9.根据权利要求8所述的水相法制备四丁基脲的方法，其特征是步骤(3)中酸洗所用的酸为盐酸、硝酸或磷酸。
10.根据权利要求1～9之一所述的水相法制备四丁基脲的方法，步骤(3)分离出的水相加入氢氧化钠中和，分离出有机相，得到二丁胺。
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