CN108047056A - 一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双(2‑氯乙基)胺盐酸盐的制备方法,具体所述方法是以二乙醇胺为原料,采用路易斯酸做催化剂,以氯化氢作为氯化试剂进行取代反应制备双(2‑氯乙基)胺盐酸盐。本发明所述的方法为公司副产氯化氢,原料易得,反应快速;产品收率和纯度高;使用副产氯化氢作为氯代试剂替代氯化亚砜,避免了污染性气体二氧化硫等的生成,大大降低了环境污染。
Description
技术领域
本发明属于精细化工品领域,具体涉及一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法。
背景技术
双(2-氯乙基)胺盐酸盐是一种非常重要的精细化工中间体,广泛用于医药、农药等化工领域。分子中含有强极性的C-Cl键,有较高的化学反应活性,可与多种亲核试剂作用发生取代反应,衍生多种功能化合物,如与N,N-二甲基十二烷基叔胺进行季铵化反应,制备Gemini表面活性剂;与三甲胺、环氧氯丙烷,通过季铵化、共聚反应,合成主、侧链都有季氮原子的阳离子聚合物;与胺基发生环化反应,制备哌嗪类医药中间体。
双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法主要有两种:方法1是采用二乙醇胺和浓盐酸为原料合成制备;方法2是以二乙醇胺与二氯亚砜为原料合成制备。方法1必须使用高浓度强酸来促使反应发生并需要加入脱水剂,反应时间很长、收率低。方法2反应简单快速,但是氯化亚砜价格相对较高,导致原材料成本增加,同时副产品为污染性气体二氧化硫,具有较大污染性,会造成环境污染。
国外对该产品的开发较早,我国对于该产品的生产和研发处于起步阶段,鉴于目前国内对其需求量不断增大,开展双(2-氯乙基)胺盐酸盐的研究工作十分必要。尤其开发出一条工艺合理、污染少、产品质量高的工艺合成路线,对于满足各行业的迫切需求意义重大。目前尚没有发现以二乙醇胺和氯化氢气体为原料,采用气相法制备双(2-氯乙基)胺盐酸盐的报道。因此,采用二乙醇胺和氯化氢反应制备双(2-氯乙基)胺盐酸盐,寻找合适的催化剂,大大提高反应速率,缩短反应时间,将具有重大的意义,尤其会对副产为氯化氢的厂家带来巨大的经济效益。
发明内容
为克服现有工艺的不足,本发明研究了一种利用工业副产氯化氢做氯化试剂,以路易斯酸作为催化剂,以二乙醇胺作为原料,发生氯化反应生成高纯度的双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法。
本发明采用的以下的方案进行制备:
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法,通过下式工艺制备:
(1)将二乙醇胺加入到三口反应瓶中,搅拌,出口端接装有吸收溶液的缓冲瓶,室温条件下,开始通氯化氢,至体系pH值为2~3时,停止通氯化氢气体;
(2)在步骤(1)所述的容器中加入有机酸,升温,再次通氯化氢,边反应边蒸馏,将生成的水蒸除;
(3)步骤(2)反应结束,停止加热,同时停止通氯化氢,降至室温,加入无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,干燥得双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品。
进一步地,步骤(1)所述的氯化氢气体流量:二乙醇胺1mol时,氯化氢气体流量为300~500mL/min,通气时间为45~75min。。
优选地,步骤(2)所述的路易斯酸为硫酸铁、氯化铁、硫酸铜或硫酸铈。
优选地,步骤(2)所述的路易斯酸与步骤(1)所述的二乙醇胺的质量比0.05~0.10:1。
优选地,步骤(1)所述的吸收溶液为0.1-2M的氢氧化钠溶液。
优选地,步骤(2)所述的反应温度为140~160℃,所述边反应边蒸馏的反应时间为3~5小时
优选地,步骤(2)所述的氯化氢气体流量:二乙醇胺1mol时,氯化氢气体流量为400~600mL/min。
优选地,步骤(3)所述的无水乙醇与二乙醇胺的质量比为0.2~0.5:1。
优选地,步骤(3)所述的干燥采用50~60℃真空干燥。
有益效果
本发明的研究为双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备提供了一种“绿色生产”方法,本工艺原料易得,反应快速,能耗较低;产率高;产品纯度可达99%。本发明非常适用于副产氯化氢厂家的高附加值产品利用,有效实现了副产氯化氢的再生利用, 经济效益和社会效益巨大。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步的说明,应该说明的是,下述说明仅是为了解释本发明,并不对其内容进行限定。
实施例1
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用2M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为500mL/min,通气时间为45min,pH值约为2,停止通气。
(2)加入5.25g氯化铁,开始加热,升至140℃,再次通氯化氢,气体流量为400mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应5小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入21g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体162g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率90.8%,GC纯度99.1%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
实施例2
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用0.1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为300mL/min,通气时间为75min,pH值约为3,停止通气;
(2)加入7.85g硫酸铁,开始加热,升至160℃,再次通氯化氢,气体流量为600mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应3.5小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入52.5g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体158g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率88.5%,GC纯度99.4%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
实施例3
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为400mL/min,通气时间为56min,pH值约为2,停止通气;
(2)加入10.5g硫酸铜,开始加热,升至160℃,再次通氯化氢,气体流量为600mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应3小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入40g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体160g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率89.6%,GC纯度99.4%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
实施例4
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为500mL/min,通气时间为45min,pH值约为3,停止通气;
(2)加入5.25g硫酸铈,开始加热,升至160℃,再次通氯化氢,气体流量为500mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应4小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入40g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体161g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率90.2%,GC纯度99.2%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
实施例5
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为500mL/min,通气时间为45min,pH值约为3,停止通气;
(2)加入7.5g硫酸铈,开始加热,升至160℃,再次通氯化氢,气体流量为600mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应3小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入21g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体163g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率91.3%,GC纯度99.1%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
实施例6
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为500mL/min,通气时间为45min,pH值约为3,停止通气;
(2)加入10.5g硫酸铈,开始加热,升至160℃,再次通氯化氢,气体流量为600mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应3小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入21g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体161g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率90.2%,GC纯度99.0%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
实施例7
一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法通过下述原理合成:
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为500mL/min,通气时间为45min,pH值约为2,停止通气;
(2)加入4.2g硫酸铁,开始加热,开始加热,升至170℃,再次通氯化氢,气体流量为700mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应6小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入70g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体143g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率80.1%,GC纯度99.1%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
对比例1
具体的操作步骤为:
(1)将105g二乙醇胺加入到三口反应瓶中,开启搅拌,出口端接缓冲瓶,并用1M的氢氧化钠溶液作吸收,室温条件下开始通氯化氢,气体流量为500mL/min,通气时间为45min,pH值约为3,停止通气;
(2)开始加热,升至160℃,再次通氯化氢,气体流量为600mL/min。边反应边蒸馏,及时将生成的水蒸除。反应5小时,停止加热,同时停止通气。温度降至室温,加入30g无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,50~60℃真空干燥5小时,收料得固体53g,即为双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品,收率29.7%,GC纯度85.0%(SE-54色谱柱;检测器:氢火焰离子化检测器,柱温:50℃;检测室温度:250℃;汽化室温度:250℃;载气(N2):30ml/min;分流比1:60;氢气:30 ml/min;空气:300 ml/min,进样量1μL)。
Claims (9)
1.一种双(2-氯乙基)胺盐酸盐的制备方法,其特征在于,通过下式工艺制备:
具体采用以下步骤进行制备:
(1)将二乙醇胺加入到容器中,搅拌,出口端接装有吸收溶液的缓冲瓶,室温条件下,开始通氯化氢,至体系pH值为2~3时,停止通氯化氢气体
(2)在步骤(1)所述的容器中加入路易斯酸,升温,再次通氯化氢,边反应边蒸馏,将生成的水蒸除;
(3)步骤(2)反应结束,停止加热,同时停止通氯化氢,降至室温,加入无水乙醇,搅拌,抽滤,得滤饼,干燥得双(2-氯乙基)胺盐酸盐成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的氯化氢气体流量:二乙醇胺1mol时,氯化氢气体流量为300~500mL/min,通气时间为45~75min。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的路易斯酸为硫酸铁、氯化铁、硫酸铜或硫酸铈。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的路易斯酸与步骤(1)所述的二乙醇胺的质量比0.05~0.10:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述的吸收溶液为0.1-2M的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的反应温度为140~160℃,所述边反应边蒸馏的反应时间为3~5小时。
7.据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述的氯化氢气体流量:二乙醇胺1mol时,氯化氢气体流量为400~600mL/min。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的无水乙醇与二乙醇胺的质量比为0.2~0.5:1。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述的干燥采用50~60℃真空干燥。
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