CN106748793A - 二碳酸二叔丁酯的合成方法 - Google Patents

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孙智源
张�林
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Abstract

本发明涉及一种二碳酸二叔丁酯的合成方法，属于化工产品合成精制技术领域。所述的合成方法是在氮气保护下，向高压反应釜中相继加入叔丁醇、正己烷和金属钠进行反应，得到叔丁醇钠，通入CO2进行搅拌，然后加入催化剂，同时将溶解于正己烷的三光气滴加到反应釜中保温反应，减压蒸馏脱除正己烷后加水进行洗涤，分层，取有机相，经降温、冷冻结晶、离心分离、甩干后，得到二碳酸二叔丁酯。本发明由制备叔丁醇钠开始，使用单一溶剂，简化了实验步骤，反应完成后先进行常压脱除溶剂，再进行水洗，从而减少了脱水剂的用量，控制了溶剂中的水分，溶剂回收处理更加方便；三光气高效易分解，催化剂价廉易得，这使得生产成本得到降低，反映效率也得到提高。

Description

二碳酸二叔丁酯的合成方法
技术领域
本发明涉及一种二碳酸二叔丁酯的合成方法，属于化工产品合成精制技术领域。
背景技术
二碳酸二叔丁酯，简称Diboc，分子式为C10H18O5，结构式如下：
Diboc为白色结晶固体或无色透明液体，易溶于苯、二甲苯、正己烷等有机溶剂，不溶于水，是一种重要的氨基酸保护剂，具有活性高、价格低廉的优点，其反应副产物为异丁烯与CO2，不会造成新的污染。
目前，Diboc的制备工艺主要是采用以金属钠或钾与叔丁醇在高沸点溶剂中进行反应来制备叔丁醇钠或叔丁醇钾，脱除溶剂后与双光气或光气反应生成二碳酸二叔丁酯的路线，该制备工艺的生产步骤繁琐，危险系数高，且产品纯化困难。因此，有必要探索一种更安全、简洁的制备工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种二碳酸二叔丁酯的合成方法，解决了当前工艺中存在的生产步骤繁琐、危险系数高、产品纯化困难的问题，具有工艺路线简洁、生产成本低、产率高、产品纯度高、安全环保的特点。
本发明所述的二碳酸二叔丁酯的合成方法是在氮气保护下，向高压反应釜中相继加入叔丁醇、正己烷和金属钠进行反应，得到叔丁醇钠，通入CO2进行搅拌，然后加入催化剂，同时将溶解于正己烷的三光气滴加到反应釜中保温反应，减压蒸馏脱除正己烷后加水进行洗涤，分层，取有机相，经降温、冷冻结晶、离心分离、甩干后，得到二碳酸二叔丁酯。
其中：
所述正己烷的投加量是叔丁醇投加量的7～8倍，叔丁醇的投加量是金属钠投加量的3.5倍。
所述加入叔丁醇、正己烷和金属钠进行反应时的反应温度为110℃，反应压力为0.15～0.2MPa，反应时间为5～6h。
所述催化剂为有机碱，有机碱为吡啶、三乙胺、三乙烯二胺、DMF中的一种或多种。
所述通入CO2时温度为-5～5℃。
所述三光气的加入量为催化剂用量的1～5wt％，正己烷的用量为三光气用量的2倍。
所述保温反应是首先于-5～5℃下保温反应1h，然后升温至25～30℃保温反应2h。
所述脱除溶剂时的温度为80～90℃，压力为常压；加水洗涤时的用水量为金属钠用量的10～15倍；降温温度为0～5℃。
本发明的有益效果如下：
本发明的合成方法由制备叔丁醇钠开始，使用单一溶剂，简化了实验步骤，方便处理；反应完成后先进行常压脱除溶剂，再进行水洗，从而减少了脱水剂的用量，控制了溶剂中的水分，溶剂回收处理更加方便；三光气高效易分解，催化剂价廉易得，这使得生产成本得到降低，反映效率也得到提高。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
二碳酸二叔丁酯的合成方法如下：
(1)用N2排空容量为2L的高压反应釜，相继加入叔丁醇85g、正己烷650g、金属钠25g，加热至110℃，快速搅拌，此时釜中压力约0.2MPa，微调放空阀控制釜内压力，反应5～6h，至釜内压力15min内无变化时，叔丁醇钠制备完毕；
(2)降温至-5～5℃，打开放空阀，通入CO2，直至CO2不再吸收，通气结束后继续搅拌20min，保持温度不变，加入1g吡啶，将三光气用65g正己烷溶解，然后滴加进反应釜，滴加时长约3～4h，保持温度不变，-5～5℃下保温1h，升温至25～30℃保温2h，常压下于80～90℃脱除溶剂(是否指蒸馏操作)，然后加水进行洗涤，加水量为300g，分层，取有机相，将有机相降温至0～5℃，冷冻结晶，离心分离，甩干，得到二碳酸二叔丁酯105g，收率为89％，产品纯度为99.3％。

Claims (6)

1.一种二碳酸二叔丁酯的合成方法，其特征在于：在氮气保护下，向高压反应釜中相继加入叔丁醇、正己烷和金属钠进行反应，得到叔丁醇钠，通入CO2进行搅拌，然后加入催化剂，同时将溶解于正己烷的三光气滴加到反应釜中保温反应，减压蒸馏脱除正己烷后加水进行洗涤，分层，取有机相，经降温、冷冻结晶、离心分离、甩干后，得到二碳酸二叔丁酯；
所述正己烷的投加量是叔丁醇投加量的7～8倍，叔丁醇的投加量是金属钠投加量的3.5倍；
所述加入叔丁醇、正己烷和金属钠进行反应时的反应温度为110℃，反应压力为0.15～0.2MPa，反应时间为5～6h；
所述催化剂为有机碱。
2.根据权利要求1所述的二碳酸二叔丁酯的合成方法，其特征在于：通入CO2时温度为-5～5℃。
3.根据权利要求1所述的二碳酸二叔丁酯的合成方法，其特征在于：三光气的加入量为催化剂用量的1～5wt％，正己烷的用量为三光气用量的2倍。
4.根据权利要求1所述的二碳酸二叔丁酯的合成方法，其特征在于：所述保温反应是首先于-5～5℃下保温反应1h，然后升温至25～30℃保温反应2h。
5.根据权利要求1所述的二碳酸二叔丁酯的合成方法，其特征在于：脱除溶剂时的温度为80～90℃，压力为常压；加水洗涤时的用水量为金属钠用量的10～15倍；降温温度为0～5℃。
6.根据权利要求1所述的二碳酸二叔丁酯的合成方法，其特征在于：有机碱为吡啶、三乙胺、三乙烯二胺、DMF中的一种或多种。
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