CN109232319A - 二环己基碳二亚胺的制备方法 - Google Patents

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梁寒冰
崔宝龙
李凯
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Abstract

本发明属于精细化工技术领域，具体的涉及一种二环己基碳二亚胺的制备方法。将氯乙酰氯溶于溶剂得到A液，将二环己基脲、催化剂和溶剂搅拌均匀得到B液，在一定温度下，将A液滴加到B液中，然后保温反应，反应完毕后加入pH调节剂调至中性，将反应液抽滤，滤液常压下蒸馏除去溶剂，再减压蒸馏得到二环己基碳二亚胺。本发明所述的二环己基碳二亚胺的制备方法工艺简单，大大提高了反应的稳定性和产品收率，能够工业化大规模生产，具有简单易行、操作简便的优点。

Description

二环己基碳二亚胺的制备方法
技术领域
本发明属于精细化工技术领域，具体的涉及一种二环己基碳二亚胺的制备方法。
背景技术
二环己基碳二亚胺(DCC)是一种白色或淡黄色晶体，熔点很低，在有机、医药、染料和生物合成领域应用广泛，常被作为脱水剂用于醛、酮、酯、氨基酸等化合物的合成。
目前，合成二环己基碳二亚胺的方法主要有以下几种方法：硫脲法、脲法和光气法。CN101096349A的专利报道了一种采用硫脲法生产二环己基碳二亚胺的工艺，其采用环己烷和二硫化碳反应生成二环己基硫脲和硫化钠，二环己基硫脲再经次氯酸钠二次氧化脱硫化氢而生成二环己基碳二亚胺。该工艺在二环己基硫脲氧化脱硫化氢过程中使用三乙基苄基氯化铵或聚乙二醇作为催化剂来加速氧化反应，保证氧化反应的彻底，同时利用第一步反应的副产物硫化碱去除产品中的硫磺，降低了生产成本，提高了产品质量。但是，该法会产生H2S副产物，存在严重的安全问题，同时污染环境。专利CN101928237A公开了一种采用脲法再生法制备二环己基碳二亚胺的生产工艺，以二环己基脲为原料先碱洗除杂再用氧化剂进行再生处理，在有机溶剂中40℃-42℃下搅拌反应0.15-2小时，可以实现二环己基碳二亚胺再生，为DCC的循环生产与使用提供了有利条件，但产品收率不够高、难以满足工业应用的需要。专利CN105503656A报道了一种碳二亚胺的制备方法，以二环己基脲和和双(三氯甲基)碳酸酯作为原料，采用复合催化剂，制备得到二环己基碳二亚胺，其特征在于：复合催化剂为稀土化合物与离子液体的复配混合物。该法可以优化碳二亚胺的收率和纯度，但易分解产生剧毒的光气，安全隐患大且工业生产不够稳定。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种二环己基碳二亚胺的制备方法。该制备方法工艺简单，大大提高了反应的稳定性和产品收率，能够工业化大规模生产，具有简单易行、操作简便的特点。
本发明所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，具体是将氯乙酰氯(BTC)溶于溶剂得到A液，将二环己基脲(DCU)、催化剂和溶剂搅拌均匀得到B液，在一定温度下，将A液滴加到B液中，然后保温反应，反应完毕后加入pH调节剂调至中性，将反应液抽滤，滤液常压下蒸馏除去溶剂，再减压蒸馏得到二环己基碳二亚胺。
其中：
A液和B液中所述的溶剂为甲基叔丁基醚、乙腈、丙酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或多种；优选二氯甲烷、乙腈或丙酮中的任意一种。
催化剂为吡啶、吡咯、甲胺、三乙胺或四丁基溴化铵的一种或多种；优选吡啶。
将A液滴加到B液中，滴加温度为-10-30℃，优选0-10℃；滴加时间为1-5h，优选3-5h。
保温反应的反应温度为0-70℃，优选40-60℃；反应时间为2-10h，优选5-7h。
A液和B液所用溶剂为同一种溶剂，二环己基脲与总溶剂的质量体积比为1:5-12g/mL。
总溶剂为A液和B液中的溶剂的和。
二环己基脲与氯乙酰氯的摩尔比为1:1.5-3。
二环己基脲与催化剂的摩尔比为1:0.005-0.01。
pH调节剂为氨气、碳酸钾或碳酸钠中的一种，优选氨气。
本发明的反应机理如下：
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
本发明所述的二环己基碳二亚胺的制备方法工艺简单，大大提高了反应的稳定性和产品收率，能够工业化大规模生产，具有简单易行、操作简便的优点。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
在干燥的500mL三口瓶中投入50g DCU、300mL二氯甲烷、0.1g吡啶，搅拌均匀，将37.8g氯乙酰氯溶解到100mL二氯甲烷中后滴加到三口瓶，控制滴加时间为3h，滴加温度为5-10℃，滴加完毕后升温到60℃保温搅拌反应5h，反应结束后通入氨气调节pH至中性，然后抽滤，滤液经常压蒸馏去除溶剂，然后在1.35-1.54KPa压力下减压蒸馏，收集153-156℃馏分，真空干燥后得到产品，纯度97.1％，收率为92.8％。
实施例2
在干燥的500mL三口瓶中投入50g DCU、300mL乙腈、0.15g吡咯，搅拌均匀，将37.8g氯乙酰氯溶解到100mL乙腈中后滴加到三口瓶，控制滴加时间为3h，滴加温度为5-10℃，滴加完毕后升温到60℃保温搅拌反应5h，反应结束后通入氨气调节pH至中性，然后抽滤，滤液经常压蒸馏去除溶剂，然后在1.35-1.54KPa压力下减压蒸馏，收集153-156℃馏分，真空干燥后得到产品，产品纯度92.7％，收率85.4％。
实施例3
在干燥的500mL三口瓶中投入50g DCU、300mL丙酮、0.15g吡啶，搅拌均匀，将37.8g氯乙酰氯溶解到100mL丙酮中后滴加到三口瓶，控制滴加时间为3h，滴加温度为5-10℃，滴加完毕后升温到60℃保温搅拌反应5h，反应结束后通入氨气调节pH至中性，然后抽滤，滤液经常压蒸馏去除溶剂，然后在1.35-1.54KPa压力下减压蒸馏，收集153-156℃馏分，真空干燥后得到产品，产品纯度93.2％，收率90.9％。
实施例4
在干燥的500mL三口瓶中投入50g DCU、300mL氯仿、0.05g甲胺，搅拌均匀，将37.8g氯乙酰氯溶解到100mL氯仿中后滴加到三口瓶，控制滴加时间为3h，滴加温度为5-10℃，滴加完毕后升温到60℃保温搅拌反应5h，反应结束后通入氨气调节pH至中性，然后抽滤，滤液经常压蒸馏去除溶剂，然后在1.35-1.54KPa压力下减压蒸馏，收集153-156℃馏分，真空干燥后得到产品，产品纯度91.5％，收率88.7％。
实施例5
在干燥的500mL三口瓶中投入50g DCU、300mL二氯甲烷、0.1g吡啶，搅拌均匀，将37.8g氯乙酰氯溶解到100mL二氯甲烷中后滴加到三口瓶，控制滴加时间为5h，滴加温度为0±2℃，滴加完毕后升温到60℃保温搅拌反应5h，反应结束后通入氨气调节pH至中性，然后抽滤，滤液经常压蒸馏去除溶剂，然后在1.35-1.54KPa压力下减压蒸馏，收集153-156℃馏分，真空干燥后得到产品，产品纯度99.1％，收率97.3％。
实施例6
在干燥的500mL三口瓶中投入50gDCU、400mL二氯甲烷、0.1g吡啶，搅拌均匀，将37.8g氯乙酰氯溶解到200mL二氯甲烷中后滴加到三口瓶，控制滴加时间为5h，滴加温度为0±2℃，滴加完毕后升温到60℃保温搅拌反应5h，反应结束后通入氨气调节pH至中性，然后抽滤，滤液经常压蒸馏去除溶剂，然后在1.35-1.54KPa压力下减压蒸馏，收集153-156℃馏分，真空干燥后得到产品，产品纯度99.3％，收率95.2％。

Claims (9)

1.一种二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：将氯乙酰氯溶于溶剂得到A液，将二环己基脲、催化剂和溶剂搅拌均匀得到B液，在一定温度下，将A液滴加到B液中，然后保温反应，反应完毕后加入pH调节剂调至中性，将反应液抽滤，滤液常压下蒸馏除去溶剂，再减压蒸馏得到二环己基碳二亚胺。
2.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：A液和B液中所述的溶剂为甲基叔丁基醚、乙腈、丙酮、二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲苯或N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种或多种。
3.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：催化剂为吡啶、吡咯、甲胺、三乙胺或四丁基溴化铵的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：将A液滴加到B液中，滴加温度为-10-30℃；滴加时间为1-5h。
5.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：保温反应的反应温度为0-70℃；反应时间为2-10h。
6.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：A液和B液所用溶剂为同一种溶剂，二环己基脲与总溶剂的质量体积比为1:5-12g/mL。
7.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：二环己基脲与氯乙酰氯的摩尔比为1:1.5-3。
8.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：二环己基脲与催化剂的摩尔比为1:0.005-0.01。
9.根据权利要求1所述的二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：pH调节剂为氨气、碳酸钾或碳酸钠中的一种。
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