CN106496041B - 合成n,n-二异丙基-2-氯乙胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成N,N‑二异丙基‑2‑氯乙胺的方法，包括如下步骤：以二异丙胺、二氯乙烷为原料，醚为溶剂，在高压釜中，加入缚酸剂后进行合成反应，反应温度为80℃～150℃，反应压力为0.7～4.5MPa，反应时间为3～7小时；所述二异丙胺：二氯乙烷＝1：2～5的摩尔比；合成反应结束后的所得物经后处理，得高纯度的N,N‑二异丙基‑2‑氯乙胺。采用本发明的方法合成N,N‑二异丙基‑2‑氯乙胺具有操作简单、收率较高、后处理简单等优点。

Description

合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法
技术领域
本发明属于有机化合物制备领域，涉及一种N,N-二烷基卤代胺的制备方法，具体是一种N,N-二异丙基-2-氯乙胺的制备方法。
背景技术
N,N-二异丙基-2-氯乙胺(CAS：96-79-7)为无色透明液体，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂，其结构式如式S-1所示。N,N-二异丙基-2-氯乙胺用途广泛，主要用于合成N,N-二异丙基乙二胺，并进一步合成用于治疗和防治老年性痴呆的促智药普拉西坦，具有重要的研究价值。
目前文献报道(化学反应工程与工艺,2004,20(4):372-375)的N,N-二异丙基-2-氯乙胺合成工艺由两步组成，如S-2所示：第一步是二异丙基胺的羟乙基化；第二步是N,N-二异丙基乙醇胺的氯化得到最终产物，收率89.2％。
但是，该工艺存在明显的不足：首先，使用了环氧乙烷和氯化亚砜作为原料，其中，环氧乙烷是一种剧毒并且易燃易爆的气体，在生产和储存过程中存在很大的安全隐患；氯化亚砜则是一种具有强腐蚀性的物质，在生产过程中还会产生大量的氯化氢气体，不仅会腐蚀生产设备，还对生产线上的操作工人的生命健康造成危害。基于以上的分析，发明人认为目前的N,N-二异丙基-2-氯乙胺合成方案有较大问题，因此，寻找一种收率高、环境影响小、成本低的合成工艺对N,N-二异丙基-2-氯乙胺的生产意义重大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种N,N-二异丙基-2-氯乙胺的合成方法，采用本发明的方法合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺具有操作简单、收率较高(收率≥95.1％)、后处理简单等优点。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法，包括如下步骤：
以二异丙胺、二氯乙烷为原料，醚为溶剂，在高压釜(钛材高压釜)中，加入缚酸剂后进行合成反应(惰性气体置换，例如氮气置换后)，反应温度为80℃～150℃，反应压力为0.7～4.5MPa，反应时间为3～7小时；所述二异丙胺：二氯乙烷＝1：2～5的摩尔比；
合成反应结束后的所得物经后处理，得高纯度(纯度≥99.3％，质量％)的N,N-二异丙基-2-氯乙胺。
作为本发明的合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法的改进：所述二异丙胺：缚酸剂＝1：1～1.5的摩尔比；所述缚酸剂为碳酸钠或碳酸钾。
作为本发明的合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法的进一步改进：所述作为溶剂的醚为四氢呋喃、甲基叔丁基醚或异丙醚。
作为本发明的合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法的进一步改进：所述二异丙胺：醚＝1：1～2的质量比。
作为本发明的合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法的进一步改进：所述后处理为：合成反应结束后的所得物经去离子水洗涤后，收集油相减压精馏(直接减压精馏，收集10Torr、62～65℃馏分)，得高纯度的N,N-二异丙基-2-氯乙胺。
本发明以二异丙胺和二氯乙烷为反应原料，醚作为溶剂，在缚酸剂存在条件下合成目标化合物，并通过后处理得到高纯度产品。
采用本发明的方法制备N,N-二异丙基-2-氯乙胺，采用二氯乙烷作为氯乙基化试剂，在温和的反应条件下获得较高的目标化合物收率，后处理简单，反应方程式如S-3所示。本发明具有原料成本低、操作方便、收率高、后处理简单、绿色环保等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、一种N,N-二异丙基-2-氯乙胺的合成方法，依次进行如下步骤：
将101.2g(1.0mol)二异丙胺、198g(2.0mol)二氯乙烷、101.2g四氢呋喃、106g(1.0mol)碳酸钠加至1000ml的钛材高压釜(带机械搅拌、测温探头、电加热套、冷却盘管、插底管、放空阀和安全阀)中，氮气置换三次后加热至80℃，此时压力为0.7MPa。保持该温度反应7小时后结束反应，冷却至室温，至反应体系常压。打开高压釜，用250mL*3的去离子水洗涤反应混合物，合并收集三次洗涤的油相直接减压精馏，收集(10Torr，62-65℃)馏分155.5g，即为产品N,N-二异丙基-2-氯乙胺，收率95.1％，气相色谱检测纯度为99.3％。
备注说明：反应物冷却至室温后为固液混合物，经洗涤后，固体盐溶于去离子水，混合物即成为水油两相。
实施例2、一种N,N-二异丙基-2-氯乙胺的合成方法，依次进行如下步骤：
将55.6g(0.5mol)二异丙胺、247.5g(2.5mol)二氯乙烷、101.2g异丙醚、79.5g(0.75mol)碳酸钠加至1000ml的钛材高压釜(带机械搅拌、测温探头、电加热套、冷却盘管、插底管、放空阀和安全阀)中，氮气置换三次后加热至150℃，此时压力为4.5MPa。保持该温度反应3小时后结束反应，冷却至室温，至反应体系常压。打开高压釜，用250mL*3的去离子水洗涤反应混合物，合并收集三次洗涤的油相直接减压精馏，收集(10Torr，62-65℃)馏分78.9g，即为产品N,N-二异丙基-2-氯乙胺，收率96.5％，气相色谱检测纯度为99.3％。
实施例3、一种N,N-二异丙基-2-氯乙胺的合成方法，依次进行如下步骤：
将55.6g(0.5mol)二异丙胺、148.5g(1.5mol)二氯乙烷、83.4g甲基叔丁基醚、86.2g(0.62mol)碳酸钾加至500ml的钛材高压釜(带机械搅拌、测温探头、电加热套、冷却盘管、插底管、放空阀和安全阀)中，氮气置换三次后加热至110℃，此时压力为1.4MPa。保持该温度反应5小时后结束反应，冷却至室温，至反应体系常压。打开高压釜，用250mL*3的去离子水洗涤反应混合物，合并收集三次洗涤的油相直接减压精馏，收集(10Torr，62-65℃)馏分78.6g，即为产品N,N-二异丙基-2-氯乙胺，收率96.1％，气相色谱检测纯度为99.4％。
对比例1-1、取消实施例2中溶剂的使用(即不加入醚作为溶剂)，其余等同于实施例2，最终无产品生成。
对比例1-2、将实施例2中的异丙醚改成正丙醚，体积量不变；其余等同于实施例2；最终所得结果为：收率89.1％，气相色谱检测纯度为99.1％。
对比例1-3、将实施例2中的异丙醚改成异丁醚，体积量不变；其余等同于实施例2；最终所得结果为：收率88.2％，气相色谱检测纯度为99.2％。
由对比例1-1的结果可以看出，在没有醚类溶剂加入的情况下，无法得到目标化合物；由对比例1-2和对比例1-3可以看出，在使用其余醚类溶剂的情况下，由于溶剂极性的差异，会导致反应效果有一定程度的下降；同时，非常用醚类溶剂的使用，会导致增加生产成本。
对比例2-1：将实施例2中的碳酸钠替换为氢氧化钠，摩尔量不变(即将0.75mol碳酸钠替换为0.75mol氢氧化钠)，其余等同于实施例2，最终结果为收率54.2％，气相色谱检测纯度为98.1％。
对比例2-2、将实施例2中的碳酸钠替换为碳酸钙；摩尔量不变；其余等同于实施例2；最终所得结果为：收率78.1％，气相色谱检测纯度为98.1％。
对比例2-3、将实施例2中的碳酸钠替换为碳酸镁；摩尔量不变；其余等同于实施例2；最终所得结果为：收率75.1％，气相色谱检测纯度为98.5％。
从对比例2-1的结果可以看出，氢氧化钠作为缚酸剂，会导致二氯乙烷的部分水解，显著降低产物收率。从对比例2-2和对比例2-3的结果可以看出，碳酸钙和碳酸镁的缚酸效果较差，导致反应收率下降。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。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 (3)

1.合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法，其特征是包括如下步骤：
以二异丙胺、二氯乙烷为原料，醚为溶剂，在高压釜中，加入缚酸剂后进行合成反应，反应温度为80℃～150℃，反应压力为0.7～4.5MPa，反应时间为3～7小时；所述二异丙胺：二氯乙烷＝1：2～5的摩尔比；
所述二异丙胺：缚酸剂＝1：1～1.5的摩尔比；所述缚酸剂为碳酸钠或碳酸钾；
作为溶剂的醚为四氢呋喃、甲基叔丁基醚或异丙醚；
合成反应结束后的所得物经后处理，得高纯度的N,N-二异丙基-2-氯乙胺。
2.根据权利要求1所述的合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法，其特征是：所述二异丙胺：醚＝1：1～2的质量比。
3.根据权利要求1或2所述的合成N,N-二异丙基-2-氯乙胺的方法，其特征是：所述后处理为：合成反应结束后的所得物经去离子水洗涤后，收集油相减压精馏，得高纯度的N,N-二异丙基-2-氯乙胺。
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