CN107778200A - 制备双甲脒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了制备双甲脒的方法，包括：(1)将2，4‑二甲基苯胺、N‑甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯和催化剂进行混合，以便得到混合物；(2)对所述混合物进行加热，以便使所述混合物发生反应，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，以便得到反应终液；以及(3)将所述反应终液降温至室温，并加入有机溶剂进行结晶，以便得到双甲脒。该方法具有绿色环保、高效、经济、反应周期短、产品纯度高等优点。

Description

制备双甲脒的方法
技术领域
本发明属于化合物合成领域，具体而言，本发明涉及制备双甲脒的方法。
背景技术
双甲脒，通用名为Amitraz，化学名为N，N-双(2，4-二甲基苯基亚氨基甲基)甲胺，结构式如下：
双甲脒系广谱杀螨剂，又属农牧两用杀螨剂，是一种高效低毒的有机氮杀螨杀虫剂，具有强烈的触杀熏蒸作用。在农业方面主要用于果树、蔬菜、茶花、棉花、大豆等作物的螨害，对许多其它害虫也有良好的毒杀效果。在牧业方面，可治疗牛、羊、狗、猪等动物的蜱螨、牛疥癣、蜂螨、恙虫及环境害螨。双甲脒对人畜安全，在农产品中几乎无残留，在动物体内可降解后排出体外，无蓄积，该药在市场上有广泛的应用，市场潜力巨大；
双甲脒由英国布茨公司自主研发，于1974年开始生产，其生产工艺主要有以下几种方法：
1：甲基甲酰胺法
以氯化亚砜或对甲苯磺酰氯为缩合剂，二甲苯为溶剂，2，4-二甲基苯胺和甲基甲酰胺缩合。冷却下，水相调节pH提取单甲脒，然后过滤，水洗至中性，烘干溶于二甲苯中，加入对甲苯磺酸催化剂，高温回流48h，蒸出二甲苯，再用异丙醇结晶得单甲脒。此工艺步骤长，使用原材料品种较多，反应时间长，操作程序多，总收率较低，在实际生产中可应用性不强。
2：原甲酸三乙酯法
2，4-二甲基苯胺与原甲酸三乙酯缩合，制备亚胺酯，然后通入干燥的甲胺，蒸出反应溶剂，用环己烷重结晶得单甲脒，然后再与亚胺酯缩合25h，重结晶得双甲脒。但该工艺路线长，收率低，成本高，使用到甲胺难以储存，不适合工业化大生产。
3：二甲苯胩法
2，4-二甲基苯胺与甲酸反应制得N-2，4-二甲苯基甲酰胺，再与光气反应，以三乙胺为缚酸剂，得到2，4-二甲苯胩，然后把干燥的甲胺气体通入苯胩与氧化亚铜的混合物中，反应结束后，加入环己烷，过滤得单甲脒，然后再与苯胩反应，重结晶得双甲脒。但该工艺路线长，合成较复杂，苯胩味道极难闻，工业生产几乎不会选用。
甲基甲酰胺法中间体单甲脒，在萃取、中和、水洗及干燥过程中极易水解，在较高温度回流时易发生歧化反应。由于一系列副反应，造成产品纯度差，收率偏低，且三废处理量大。原甲酸三乙酯法需要无水条件，反应需要长时间回流，且甲胺通入会带走部分溶剂，造成难以回收及一定程度的污染。二甲苯胩法中间体单甲脒不稳定，且苯胩味道极其难闻，整个工艺不绿色环保。
因此，目前对于双甲脒的制备方法还有待进一步改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提供一种绿色环保高效的制备高纯度双甲脒的方法，该方法中使用的溶剂及生成的溶剂均可回收套用，极大程度上解决了工业三废处理问题，所述方法简洁、高效、绿色环保、产品纯度高，适合工业化生产。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备双甲脒的方法，包括：
(1)将2，4-二甲基苯胺、N-甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯和催化剂进行混合，以便得到混合物；
(2)对所述混合物进行加热，以便使所述混合物发生反应，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，以便得到反应终液；以及
(3)将所述反应终液降温至室温，并加入有机溶剂进行结晶，以便得到双甲脒。
本发明上述实施例的制备双甲脒的方法主要以2，4-二甲基苯胺、N-甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯作为起始原料，不适用任何溶剂，一锅法制备得到双甲脒。该方法具有绿色环保、高效、经济、反应周期短、产品纯度高等优点。
另外，根据本发明上述实施例的制备双甲脒的方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例中，步骤(2)按照下列步骤进行：
(2-1)将所述混合物加热至120摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇；
(2-2)将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至130-140摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯；
(2-3)将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至160-200摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，
根据本发明的一些实施例中，步骤(2)按照下列步骤进行：
(2-1)将所述混合物加热至120摄氏度并控温反应2-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇；
(2-2)将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至135摄氏度并控温反应2-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯；
(2-3)将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至180摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯。
根据本发明的一些实施例中，步骤(2)进一步包括：
(2-4)对步骤(2-3)所得反应体系在-0.05～-0.08MPa的负压条件下继续反应1-3小时，
优选地，在-0.07MPa的负压条件下继续反应2小时。
根据本发明的一些实施例中，所述催化剂包括第一催化剂和第二催化剂，所述第一催化剂为路易斯酸。
根据本发明的一些实施例中，所述路易斯酸为氯化锌、氯化铁、氯化铵中的至少一种， 优选为氯化锌。
根据本发明的一些实施例中，所述第二催化剂为2，4-二甲基苯胺盐酸盐、2，4-二甲基苯胺硫酸盐、2，4-二甲基苯胺磷酸盐、醋酸、草酸、富马酸、琥珀酸、酒石酸、甲磺酸、柠檬酸、苹果酸中的至少一种，优选为2，4-二甲基苯胺盐酸盐。
根据本发明的一些实施例中，所述结晶用有机溶剂为异丙醇、乙醇、甲醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丙酯的乙酸丁酯中的至少一种。
根据本发明的一些实施例中，基于1摩尔的2，4-二甲基苯胺，所述N-甲基甲酰胺的用量为0.6-1.0摩尔，所述原甲酸三乙酯的用量为1.2-1.6摩尔。
根据本发明的一些实施例中，上述实施例的制备双甲脒的方法进一步包括：
(4)使步骤(3)得到的结晶母液进行析晶，并得到残渣；
(5)向所述残渣中加入盐酸并加热发生反应，以便得到2，4-二甲基苯胺盐酸盐；
(6)将所述2，4-二甲基苯胺盐酸盐返回步骤(1)中作为催化剂使用。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
根据本发明的一个方面，本发明提出了一种制备双甲脒的方法，包括：
(1)将2，4-二甲基苯胺、N-甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯和催化剂进行混合，以便得到混合物；
(2)对所述混合物进行加热，以便使所述混合物发生反应，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，以便得到反应终液；以及
(3)将所述反应终液降温至室温，并加入有机溶剂进行结晶，以便得到双甲脒。
本发明上述实施例的制备双甲脒的方法主要以2，4-二甲基苯胺、N-甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯作为起始原料，不适用任何溶剂，一锅法制备得到双甲脒。该方法具有绿色环保、高效、经济、反应周期短、产品纯度高等优点。
根据本发明的上述实施例的制备双甲脒的方法的具体反应方程式可以表示为：
根据本发明的具体实施例，上述步骤(2)是发生反应的主要步骤，具体按照下列步骤进行：
(2-1)将所述混合物加热至120摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇；
(2-2)将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至130-140摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯；
(2-3)将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至160-200摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，
根据本发明的具体实施例，上述步骤(2)中发生反应的历程为：
根据本发明的具体实施例，首先，步骤(2-1)中，将混合物加热至120摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇。具体地，当温度升至95-96摄氏度时，开始进行反应历程中的第一步，即2，4-二甲基苯胺与原甲酸三乙酯首先发生反应，生成式1所示化合物和乙醇，由于乙醇沸点在78摄氏度左右，所以在上述反应条件下，生成的乙醇会挥发出，将乙醇及时排除，由此可以进一步促进反应历程中的第一步向正方向发展，进而提高反应效率，根据本发明的具体实施例，通过控制上述反应条件可以进一步提高式1所示化合物的产率。
根据本发明的具体实施例，其次，步骤(2-2)中，将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至130-140摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯。具体地，当温度升至130-140摄氏度时，反应历程中的第二步开始进行，即式1所示化合物与N-甲基甲酰胺发生反应，生成式2所示化合物和甲酸乙酯，同时，反应历程中的第三步，也会发生部分反应，生成式3所示化合物和乙醇，但是由于温度比较低，所以该反应进行的比较少。由于甲酸乙酯的沸点在54摄氏度左右，所以在上述反应条件下，生成的甲酸乙酯会很快挥发出，将甲酸乙酯和乙醇及时排除，由此可以进一步促进反应向正方向发展，进而提高反应效率。根据本发明的具体实施例，通过控制上述反应条件可以进一步提高式2所示化合物的产率。
根据本发明的具体实施例，最后，步骤(2-3)中，将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至160-200摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯。具体地，当温度升至160-200摄氏度时，反应历程中的第三步开始大量进行，即式2所示化合物与1所示化合物发生反应，生成式3所示化合物即双甲脒。将甲酸乙酯和乙醇及时排除，由此可以进一步促进反应向正方向发展，进而提高反应效率。根据本发明的具体实施例，通过控制上述反应条件可以进一步提高式3所示化合物即双甲 脒的产率。
根据本发明的具体实施例，上述步骤(2)优秀地可以按照下列步骤进行：
(2-1)将所述混合物加热至120摄氏度并控温反应2-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇；
(2-2)将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至135摄氏度并控温反应2-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯；
(2-3)将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至180摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯。
根据本发明的具体实施例，首先使混合物在120摄氏度下控温反应2-4小时，可以进一步提高2，4-二甲基苯胺与原甲酸三乙酯的反应效率，缩短反应时间，提高式1所示化合物产率。其次，在135摄氏度下控温反应2-4小时，可以进一步提高式1所示化合物与N-甲基甲酰胺的反应效率，进而缩短反应时间，提高式2所示化合物产率。最后一步，在180摄氏度下控温反应3-7小时，可以显著提高式2所示化合物与1所示化合物的反应效率，同时提高反应的充分性，进而缩短反应时间，提高式3所示化合物的产率。
根据本发明的具体实施例，采用上述方法可以一锅式制备得到产物，对设备的要求比较低，而且操作简单，反应容易进行，收率也较高。
根据本发明的具体实施例，步骤(2)进一步包括：(2-4)对步骤(2-3)所得反应体系在-0.05～-0.08MPa的负压条件下继续反应1-3小时，由此减压条件下可以进一步蒸除溶剂，进而促进反应正向进行，反应转化率更高，提高式3所示化合物的产率。根据本发明的具体示例，优选地，在-0.07MPa的负压条件下继续反应2小时。由此通过采用上述步骤可以提高双甲脒产率3-6％。根据本发明的具体实施例，反应采用的催化剂包括第一催化剂和第二催化剂，其中第一催化剂为路易斯酸。由此可以有效催化各步反应的反应速率，提高制备双甲脒的效率。
根据本发明的具体实施例，路易斯酸可以为氯化锌、氯化铁、氯化铵中的至少一种。根据本发明的具体示例，第一催化剂优选为氯化锌。采用氯化锌作为催化剂可以提高反应速率及反应转化率。采用该催化剂可加快反应进程，减少副反应发生的时间，从而可有效提高反应体系纯度。
根据本发明的具体实施例，第二催化剂为2，4-二甲基苯胺盐酸盐、2，4-二甲基苯胺 硫酸盐、2，4-二甲基苯胺磷酸盐、醋酸、草酸、富马酸、琥珀酸、酒石酸、甲磺酸、柠檬酸、苹果酸中的至少一种。
根据本发明的具体实施例，第二催化剂优选为2，4-二甲基苯胺盐酸盐。发明人发现，采用2，4-二甲基苯胺盐酸盐可以显著促进反应的进行。发明人通过实验发现，如果不加入2，4-二甲基苯胺盐酸盐，反应速率会明显降低。例如步骤(2-3)中，即使在180摄氏度反应6h后仍有7-9％的中间体过渡态不能转变为产物双甲脒，导致纯度和产量显著降低。
根据本发明的具体实施例，反应结束后，对含有反应后体系进行结晶，结晶采用的有机溶剂可以为异丙醇、乙醇、甲醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丙酯的乙酸丁酯中的至少一种。由此可以有效地使得双甲脒结晶析出，进而提高制备双甲脒的效率以及双甲脒产率。
根据本发明的具体实施例，上述实施例的制备双甲脒的方法中，基于1摩尔的2，4-二甲基苯胺，N-甲基甲酰胺的用量为0.6-1.0摩尔，原甲酸三乙酯的用量为1.2-1.6摩尔。由此可以使得步骤(2)中的每一步都能够充分进行，提高每一步产物产率，同时降低成本。
根据本发明的具体实施例，上述制备双甲脒的方法还可以进一步包括：
(4)使步骤(3)得到的结晶母液进行析晶，并得到残渣；
(5)向所述残渣中加入盐酸并加热发生反应，以便得到2，4-二甲基苯胺盐酸盐；
(6)将所述2，4-二甲基苯胺盐酸盐返回步骤(1)中作为催化剂使用。
具体地，在残渣(主要成分为双甲脒、单甲脒及双苯脒)中加入盐酸后加热，使之反应生成2,4-二甲基苯胺盐酸盐溶液，浓缩部分水后冷却结晶，过滤，干燥得2,4-二甲基苯胺盐酸盐可用作生产双甲脒工艺的催化剂，从而降低成本。因此本发明上述实施例的制备双甲脒的方法可对残渣进行完全处理，改变了传统的焚烧处理方式，对周围环境不产生污染，变废为宝。
根据本发明具体实施例制备双甲脒的方法可以按照下列步骤进行：在反应瓶中依次加入2,4-二甲基苯胺、N-甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯、催化剂(路易斯酸、2，4-二甲基苯胺盐酸盐)，升温反应，当混合物温度达到95℃～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18摄氏度)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇20mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒。
综上实施例所述，本发明提出的制备双甲脒的方法具有绿色环保、高效、经济、反应周期短、产品纯度高等优点。
实施例1双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒128g，收率87.34％，纯度99.8％。
实施例2双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入乙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒120g，收率81.88％，纯度98.8％。
实施例3双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入甲醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒110g，收率75.06％，纯度98.3％。
实施例4双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、 原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入丙酮300mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒101g，收率68.91％，纯度99.3％。
实施例5双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入乙酸乙酯300mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒104g，收率70.96％，纯度98.9％。
实施例6双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化铁催化剂(1.62g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒125g，收率85.29％，纯度99.6％。
实施例7双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺硫酸盐催化剂(4.4g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒115g，收率78.47％，纯度99.3％。
实施例8双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(35.4g，0.6mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒118g，收率80.51％，纯度99.2％。
实施例9双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(214g，1.45mol)、原甲酸三乙酯(59.07g，1mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒113g，收率77.11％，纯度99.3％。
实施例10双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(177.8g，1.2mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒108g，收率73.69％，纯度98.6％。
实施例11双甲脒的制备
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(237.1g，1.6mol)、 原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)、2，4-二甲基苯胺盐酸盐催化剂(3.1g，0.2mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，再-0.07Mpa减压反应2h，HPLC监测反应至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒105g，收率71.64％，纯度99.1％。
实施例12双甲脒残渣的回收
在100g残渣中加入50ml盐酸后加热，使之反应生成2，4-二甲基苯胺盐酸盐溶液，浓缩部分水后冷却结晶，过滤，干燥得2，4-二甲基苯胺盐酸盐62.3g，用作双甲脒工艺的催化剂。
对比例1双甲脒的制备(未添加2，4-二甲基苯胺盐酸盐)
在反应瓶中依次加入2，4-二甲基苯胺(121g，1mol)、N-甲基甲酰胺(237.1g，1.6mol)、原甲酸三乙酯(44.2g，0.75mol)、氯化锌催化剂(1.36g，0.1mol)，升温反应，当混合物温度达到95～96℃时，开始蒸出乙醇(由于反应物料组成改变，蒸出乙醇的初始温度升高约18℃)，当135℃时开始蒸出甲酸乙酯和乙醇混合物，一直缓缓升温至180℃，控温反应3-7h，反应中控纯度68.1％，-0.07Mpa减压2h至反应结束，降温至室温，加入异丙醇200mL搅拌1h，过滤，固体40℃减压干燥5-8小时得双甲脒88.6g，收率60.45％，纯度94.7％。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种制备双甲脒的方法，其特征在于，包括：
(1)将2，4-二甲基苯胺、N-甲基甲酰胺、原甲酸三乙酯和催化剂进行混合，以便得到混合物；
(2)对所述混合物进行加热，以便使所述混合物发生反应，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，以便得到反应终液；以及
(3)将所述反应终液降温至室温，并加入有机溶剂进行结晶，以便得到双甲脒。
2.根据权利要求1所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，步骤(2)按照下列步骤进行：
(2-1)将所述混合物加热至120摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇；
(2-2)将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至130-140摄氏度并控温反应1.5-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯；
(2-3)将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至160-200摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯，
3.根据权利要求2所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，步骤(2)按照下列步骤进行：
(2-1)将所述混合物加热至120摄氏度并控温反应2-4小时，生成式1所示化合物，并挥发出乙醇；
(2-2)将步骤(2-1)所得反应体系继续加热至135摄氏度并控温反应2-4小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯；
(2-3)将步骤(2-2)所得反应体系继续加热至180摄氏度并控温反应3-7小时，生成式2所示化合物和式3所示化合物，并挥发出乙醇和甲酸乙酯。
4.根据权利要求3所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：(2-4)对步骤(2-3)所得反应体系在-0.05～-0.08MPa的负压条件下继续反应1-3小时，优选地，在-0.07MPa的负压条件下继续反应2小时。
5.根据权利要求1所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，所述催化剂包括第一催化剂和第二催化剂，所述第一催化剂为路易斯酸。
6.根据权利要求5所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，所述路易斯酸为氯化锌、氯化铁、氯化铵中的至少一种，优选为氯化锌。
7.根据权利要求5所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，所述第二催化剂为2，4-二甲基苯胺盐酸盐、2，4-二甲基苯胺硫酸盐、2，4-二甲基苯胺磷酸盐、醋酸、草酸、富马酸、琥珀酸、酒石酸、甲磺酸、柠檬酸、苹果酸中的至少一种，优选为2，4-二甲基苯胺盐酸盐。
8.根据权利要求1所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，所述结晶用有机溶剂为异丙醇、乙醇、甲醇、丁醇、丙酮、丁酮、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙酸异丙酯的乙酸丁酯中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，基于1摩尔的2，4-二甲基苯胺，所述N-甲基甲酰胺的用量为0.6-1.0摩尔，所述原甲酸三乙酯的用量为1.2-1.6摩尔。
10.根据权利要求1所述的制备双甲脒的方法，其特征在于，进一步包括：
(4)使步骤(3)得到的结晶母液进行析晶，并得到残渣；
(5)向所述残渣中加入盐酸并加热发生反应，以便得到2，4-二甲基苯胺盐酸盐；
(6)将所述2，4-二甲基苯胺盐酸盐返回步骤(1)中作为催化剂使用。
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