CN106905171B - 2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种2‑[2‑叔丁氧基乙氧基]‑乙胺的制备方法，以二甘醇胺、叔丁基氯作为原料，包括以下步骤：将二甘醇胺、叔丁基氯和缚酸剂在反应釜中混合后，升温至80～120℃于0.5～2MPa反应4～8h；反应结束后，冷却至室温、过滤、所得的滤液静置后分液，取上层油相，旋蒸除去低沸点物质，再对残余液减压精馏，得到2‑[2‑叔丁氧基乙氧基]‑乙胺。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机化合物2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法。
背景技术
2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺，其分子式为C8H19NO2，分子量为161，是一种重要的有机合成中间体，可以用来合成聚氨酯材料，也可以用于天然气、石油气、烟气等含酸性气体的净化，脱除硫化氢、二氧化硫、二氧化碳等气体。
醇胺的O-烷基化相关研究较少，未曾见有文献报道过2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法。但有与2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺类似的化合物的报道。
文献(Canadian Journal of Chemistry,1985,63(2):288-290)报道了一种乙醇胺的O-烷基化反应，他们以乙醇胺和硫酸二甲酯为原料，以氢化钠为碱，常温常压下反应，生成2-甲氧基乙胺，收率为96％。但该工艺使用了高毒性物质硫酸二甲酯和危险化学品氢化钠，限制了其推广，仅适合实验室规模制备。
文献(ChemInform,2012,43(20):641-645)报道了一种乙醇胺的O-烷基化反应，他们以乙醇胺和甲基叔丁基醚为原料，在硫酸和沸石的催化作用下，生成2-叔丁氧基乙胺。反应温度为25℃，反应时间为4h，收率为76％。在该反应中，甲基叔丁基醚大大过量(超过1：40)，造成了原料的浪费，产生的废酸废催化剂回收价值低。
文献(Journal of Medicinal&Pharmaceutical Chemistry,1961,3(3):409-417)报道了一种乙醇胺的O-烷基化反应，他们以乙醇胺和碘乙烷为原料，以金属钠为碱，在常温常压下反应，收率为28％。该工艺的收率很低，没有推广意义。
现有的醇胺的O-烷基化工艺，存在需使用有毒、危险化学品、反应物浪费严重、产物收率低等缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种反应条件适宜、生产成本低、收率可观的利用醇胺的O-烷基化工艺来制备2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法，以二甘醇胺、叔丁基氯作为原料，依次包括以下步骤：
1)、将二甘醇胺、叔丁基氯和缚酸剂在反应釜中混合后，升温至80～120℃于0.5～2MPa反应4～8h，所述叔丁基氯：二甘醇胺＝1～2:1的摩尔比；所述缚酸剂：叔丁基氯＝0.5～2：1的摩尔比；
2)、反应结束后，冷却至室温、过滤、所得的滤液静置后分液，取上层油相，旋蒸(0.02MPa的压力、100℃的蒸发温度)除去低沸点物质(即，沸点≤100℃的物质)，再对残余液减压精馏，得到2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺。
所述低沸点物质主要包括叔丁基氯，还包括叔丁醇和水。
作为本发明的2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法的改进：缚酸剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氧化镁或碳酸钙。
作为本发明的2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法的进一步改进：步骤2)的静置时间为0.5～1小时。
作为本发明的2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法的进一步改进：叔丁基氯：二甘醇胺＝1.5:1的摩尔比，缚酸剂：叔丁基氯＝1：1的摩尔比。
在本发明中，步骤2)的减压精馏为：减压至0.005～0.01Mpa，收集115±5℃的馏分。
在发明过程中，发明人发现叔丁基氯在碱性条件下容易变成异丁烯，因此，加入的缚酸剂碱性不能太强，故，本发明选择碳酸氢钠、碳酸氢钾、氧化镁、碳酸钙作为缚酸剂。
备注说明：
1)、旋蒸除去的低沸点物质中含有大量叔丁基氯，可以回收利用。
2)、上述反应过程中，随着叔丁基氯的消耗，系统压力会降低，可以充入氮气以维持恒压条件。
产物2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的质谱图如图1所述。
本发明的醇胺O-烷基化工艺，具有以下优点：
1)、无需使用溶剂、催化剂，无需使用高毒性、危险性化学品。
2)、操作简单可行，反应过程稳定，生产成本低、产品收率较高。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为产物2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的质谱图。
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2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法，依次进行以下步骤：
在反应釜中，分别加入叔丁基氯3.83g(0.0413mol)，二甘醇胺2.90g(0.0275mol)，碳酸氢钠3.47g(0.0413mol)，反应压力为1MPa，反应温度为100℃，反应时间为6h。反应结束后，冷却至室温、过滤、所得的滤液静置(静置时间为0.5～1小时)后分液，取上层油相，旋蒸(0.02MPa的压力、100℃的蒸发温度)除去低沸点物质，再对残余液减压精馏(0.005～0.01MPa的压力)，收集115±5℃的馏分，得到2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺，收率为66％。
改变实施例1中的摩尔比、缚酸剂、缚酸剂用量、反应温度、反应压力、反应时间，其余步骤等同于实施例1，分别得到实施例2～实施例14，所得2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的收率如表1所示。
表1
将实施例1中的缚酸剂由碳酸氢钠分别改成碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾、金属钠、氢化钠，摩尔量不变，其余等同于实施例1，从而获得相应的对比例1～对比例5，所得2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的收率如表1所示。
注：相对于实施例1而言，对比例1～3采用了碱性较强的缚酸剂，结果是产物的收率大为降低；原因在于碱性越强，叔丁基氯容易变成异丁烯，导致收率降低。而对比例4、对比例5的缺陷是钠或者氢化钠会与二甘醇胺反应生成醇钠，醇钠的碱性比对比例1～3所用碱的碱性更强，因此导致产物的收率更低。此外，反应产生的氢气易燃易爆，对反应体系的安全性要求更高。
对比例6、将实施例1中的叔丁基氯分别换成溴代叔丁烷、碘代叔丁烷，摩尔量不变，其余等同于实施例1。
最终所得结果为：
当选用溴代叔丁烷时，收率为46％。
当选用碘代叔丁烷时，收率为37％。
当使用溴代叔丁烷和碘代叔丁烷作为原料时，也可以得到2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺，但是由于溴代叔丁烷和碘代叔丁烷在碱性条件下比氯代叔丁烷更容易生成异丁烯，由此，在相同条件下产率更低。此外，溴代叔丁烷和碘代叔丁烷价格相对于叔丁基氯更为昂贵。因此，本发明使用叔丁基氯在收率和经济效益上更有优势。
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 (4)
1.2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法，其特征是：以二甘醇胺、叔丁基氯作为原料，包括以下步骤：
1)、将二甘醇胺、叔丁基氯和缚酸剂在反应釜中混合后，升温至80～120℃于0.5～2MPa反应4～8h，所述叔丁基氯：二甘醇胺＝1～2:1的摩尔比；所述缚酸剂：叔丁基氯＝0.5～2：1的摩尔比；
2)、反应结束后，冷却至室温、过滤、所得的滤液静置后分液，取上层油相，旋蒸除去低沸点物质，再对残余液减压精馏，得到2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺。
2.根据权利要求1所述的2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法，其特征是：缚酸剂为碳酸氢钠、碳酸氢钾、氧化镁或碳酸钙。
3.根据权利要求2所述的2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法，其特征是：所述步骤2)的静置时间为0.5～1小时。
4.根据权利要求1～3任一所述的2-[2-叔丁氧基乙氧基]-乙胺的制备方法，其特征是：
叔丁基氯：二甘醇胺＝1.5:1的摩尔比，缚酸剂：叔丁基氯＝1：1的摩尔比。
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