CN107162934A - 异氰酸异丙酯的合成方法 - Google Patents

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顾思雨
李国鹏
佟林
吴瑞磊
许思茹
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C263/00—Preparation of derivatives of isocyanic acid
    • C07C263/04—Preparation of derivatives of isocyanic acid from or via carbamates or carbamoyl halides

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种异氰酸异丙酯的合成方法，包括如下步骤：选取异丙氨基甲酰氯，在有机溶剂中，在催化剂催化下，于温度50‑160℃下反应4‑15h通过热分解获得异氰酸异丙酯，反应方程式为：

Description

异氰酸异丙酯的合成方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，涉及一种异氰酸异丙酯的合成方法。
背景技术
异氰酸异丙酯是重要的有机合成中间体，现有技术异氰酸异丙酯的化学合成方法是由异丙胺和剧毒的光气或双光气为原料合成而得。由于光气为剧毒气体，无论是在实验室或试验或者工业化生产中均存在较大的安全隐患。而双光气虽为液体，但遇到活性炭、铁或有机胺等易被分解为光气，且运输和贮存过程较为困难，使用过程中也存在较大的安全隐患。因此，如何提供一种安全可靠的合成异氰酸异丙酯的方法，是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种异氰酸异丙酯的合成方法。
本发明提供的技术方案为：
一种异氰酸异丙酯的合成方法，包括如下步骤：
选取异丙氨基甲酰氯，在有机溶剂中，在催化剂催化下，于温度50-160℃下反应4-15h通过热分解获得异氰酸异丙酯，反应方程式为：
优选的是，所述的异氰酸异丙酯的合成方法中，所述催化剂为三乙胺、吡啶、N-甲基吡咯或N-甲基吡啶。
优选的是，所述的异氰酸异丙酯的合成方法中，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、氯苯和二氯苯中的任意一种。
优选的是，所述的异氰酸异丙酯的合成方法中，所述异丙氨基甲酰氯与所述催化剂的摩尔比为1:0.03～0.1。
优选的是，所述的异氰酸异丙酯的合成方法中，所述异丙氨基甲酰氯与所述催化剂的摩尔比为1:0.03。
优选的是，所述的异氰酸异丙酯的合成方法中，所述有机溶剂用量与所述异丙氨基甲酰氯的摩尔比为3-20倍。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明用异丙氨基甲酰氯直接在惰性溶剂中反应制得异氰酸异丙酯。该化学合成方法从工艺源头消除了安全隐患，为一条工艺合理、生产安全、反应收率高、生产成本低，基本无三废的异氰酸异丙酯制备方法。
本发明工艺路线先进，避开了剧毒的光气和双光气，操作简单安全，反映收率高，生产成本低，基本无三废，具有较大的实施价值和社会经济效益。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本发明提供一种异氰酸异丙酯的合成方法，包括如下步骤：
选取异丙氨基甲酰氯，在有机溶剂中，在催化剂催化下，于温度50-160℃下反应4-15h通过热分解获得异氰酸异丙酯，反应方程式为：
在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述催化剂为三乙胺、吡啶、N-甲基吡咯或N-甲基吡啶。
在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、氯苯和二氯苯中的任意一种。
在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述异丙氨基甲酰氯与所述催化剂的摩尔比为1:0.03～0.1。
在上述方案中，作为优选，所述异丙氨基甲酰氯与所述催化剂的摩尔比为1:0.03。
在本发明的其中一些实施例中，作为优选，所述有机溶剂用量与所述异丙氨基甲酰氯的摩尔比为3-20倍。
实施例1
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入200g的异丙胺基甲酰氯，5g的三乙胺和700g的二氯乙烷，开动搅拌，升温回流下，搅拌反应10h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯132.5g，收率为94.64％，含量为99％(GC)以上。
实施例2
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.1mol的N-甲基吡咯和3mol的甲苯，开动搅拌，升温，于温度90℃左右搅拌反应15h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯78.2g，收率为92％，含量为99％(GC)以上。
实施例3
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.04mol的N-甲基吡啶和20mol的二氯苯，开动搅拌，升温，于温度160℃左右搅拌反应4h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯79g，收率为93％，含量为99％(GC)以上。
实施例4
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.08mol的N-甲基吡啶和14mol的三氯甲烷，开动搅拌，升温回流下，搅拌反应13h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯76.5g，收率为90％，含量为99％(GC)以上。
实施例5
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.06mol的N-甲基吡啶和16mol的氯苯，开动搅拌，升温，于温度80℃下搅拌反应11h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯79.9g，收率为94％，含量为99％(GC)以上。
实施例6
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.05mol的N-甲基吡啶和15mol的正己烷，开动搅拌，升温回流下，搅拌反应14h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯79.5g，收率为93.5％，含量为99％(GC)以上。
实施例7
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.07mol的N-甲基吡咯和18mol的二氯甲烷，开动搅拌，升温回流下，搅拌反应15h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯77.4g，收率为91％，含量为99％(GC)以上。
实施例8
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.09mol的N-甲基吡咯和12mol的二氯苯，开动搅拌，升温，于温度70℃下搅拌反应12h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯78.6g，收率为92.5％，含量为99％(GC)以上。
实施例9
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.1mol的N-甲基吡咯和6mol的氯苯，开动搅拌，升温，于温度93℃下搅拌反应6h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯78.88g，收率为92.8％，含量为99％(GC)以上。
实施例10
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的1000ml四口瓶中，加入1mol的异丙胺基甲酰氯，0.07mol的N-甲基吡咯和8mol的氯苯，开动搅拌，升温，于温度70℃下搅拌反应8h，反应结束后，蒸出产品异氰酸异丙酯79.7g，收率为93.7％，含量为99％(GC)以上。
对比例
依照传统方法，通过光气或双光气与异丙胺反应制备异氰酸异丙酯。
这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的异氰酸异丙酯的合成方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述，本发明与现有技术相比，工艺路线先进，避开了剧毒的光气和双光气，操作简单安全，反应收率高，生产成本低，基本无三废，具有较大的实施价值和社会经济效益。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (6)

1.一种异氰酸异丙酯的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
选取异丙氨基甲酰氯，在有机溶剂中，在催化剂催化下，于温度50-160℃下反应4-15h通过热分解获得异氰酸异丙酯，反应方程式为：
2.如权利要求1所述的异氰酸异丙酯的合成方法，其特征在于，所述催化剂为三乙胺、吡啶、N-甲基吡咯或N-甲基吡啶。
3.如权利要求1所述的异氰酸异丙酯的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、正己烷、二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷、氯苯和二氯苯中的任意一种。
4.如权利要求1所述的异氰酸异丙酯的合成方法，其特征在于，所述异丙氨基甲酰氯与所述催化剂的摩尔比为1:0.03～0.1。
5.如权利要求1所述的异氰酸异丙酯的合成方法，其特征在于，所述异丙氨基甲酰氯与所述催化剂的摩尔比为1:0.03。
6.如权利要求1所述的异氰酸异丙酯的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂用量与所述异丙氨基甲酰氯的摩尔比为3-20倍。
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