CN115572238A - N-(2-乙氧基苯基)-n`-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种N‑(2‑乙氧基苯基)‑N'‑(2‑乙基苯基)‑草酰胺的制备方法,它是以草酸二乙酯和邻乙基苯胺为起始原料,先经缩合反应得到草酰胺酯中间体,再与邻氨基苯乙醚经缩合反应得到N‑(2‑乙氧基苯基)‑N'‑(2‑乙基苯基)‑草酰胺;其中:草酸二乙酯与邻乙基苯胺的摩尔比为3∶1~10∶1。本发明的制备方法得到产品纯度可达99.9%左右,明显优于现有技术99%以下的产物纯度,本发明的制备方法采用的原料草酸二乙酯来源广泛,尤其是价格只有草酰氯乙酯的四分之一,从而大大降低了生产成本,本发明的第一步缩合反应的产物为乙醇,相比于现有技术的产物盐酸,污染较小,对环境更友好。

Description

N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法
技术领域
本发明属于紫外线吸收剂技术领域,具体涉及一种紫外线吸收剂UV-312的制备方法。
背景技术
紫外线吸收剂UV-312【也称紫外线吸收剂VSU】是一款草酰胺类紫外线吸收剂,即使在碱性环境和有金属催化剂残留的情况下,其色变程度仍优于传统的紫外线吸收剂,该产品挥发度低,与极性塑料和涂料的相容性极佳,也可与光学增白剂一起使用(效果不受影响),为塑料和涂料均可提供优异的光稳定性。
紫外线吸收剂UV-312的化学名称为N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺【也称N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-乙二酰胺】,CAS号为23949-66-8,最初是由德国Ciba发明生产,主要用于聚合物耐紫外老化,特别是TPU、PA,市场供应主要是欧洲进口产品,近年来国内也有较多研究,但介于市场需求量有限和生产工艺及污染方面原因,只有极个别工厂合规生产。
中国专利文献CN110343053A公开的一种紫外线吸收剂的制备方法,它是以草酰氯乙酯和邻乙基苯胺为起始原料,先经缩合反应得到草酰胺酯中间体,再与邻氨基苯乙醚经缩合反应得到紫外线吸收剂UV-312。
该方法的不足在于:(1)原料草酰氯乙酯不易得到且价格较高,导致生产成本较高;(2)第一步缩合反应污染较大,对环境不友好;(3)产物纯度较低,不到99%。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种原料来源广泛且价格低廉、生产成本较低、对环境友好、尤其是产物纯度较高的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法。
实现本发明目的的技术方案是:一种N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,它是以草酸二乙酯和邻乙基苯胺为起始原料,先经缩合反应得到草酰胺酯中间体,再与邻氨基苯乙醚经缩合反应得到N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺。
合成路线如下:
Figure DEST_PATH_IMAGE002
本申请的第一步缩合反应存在生成副产物N,N-双(2-乙基苯基)草酰胺的可能,因此,原料摩尔比极其重要,申请人经过大量实验发现:相对于邻乙基苯胺,采用3倍当量以下的草酸二乙酯会生成较多的副产物N,N-双(2-乙基苯基)草酰胺,当草酸二乙酯达到3倍当量以上,副产物N,N-双(2-乙基苯基)草酰胺的生成量明显下降,当草酸二乙酯达到5倍当量以上时,几乎没有副产物的生成。
所述草酸二乙酯与所述邻乙基苯胺的摩尔比为3∶1~10∶1,优选5∶1~8∶1。
所述草酰胺酯中间体与所述邻氨基苯乙醚的摩尔比为1∶0.5~1∶2,优选为1∶0.9~1∶1.2。
上述第一步缩合反应温度为110~150℃。
上述第二步缩合反应温度为110~150℃。
上述两步缩合反应均是在酸性催化剂的存在下进行的;所述酸性催化剂为有机酸或者无机酸;所述无机酸为硫酸或者磷酸;所述有机酸为甲酸、乙酸、草酸、对甲苯磺酸中的一种,优选为草酸,草酸酸性适中,反应温和可控。
所述草酸的用量为邻乙基苯胺重量的0.1~10%,优选为1~2%。
本发明具有的积极效果:
(1)本发明的制备方法得到产品纯度可达99.9%左右,明显优于现有技术99%以下的产物纯度。
(2)本发明的制备方法采用的原料草酸二乙酯来源广泛,尤其是价格(2.5万/吨)只有草酰氯乙酯(10万/吨)的四分之一,从而大大降低了生产成本。
(3)本发明的第一步缩合反应的产物为乙醇,相比于现有技术的产物盐酸,污染较小,对环境更友好。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法如下:
向1L的四口烧瓶中加入121g的邻乙基苯胺(1mol)、730g的草酸二乙酯(5mol)以及1.21g的草酸,通入氮气,搅拌升温至130±5℃反应8h,保温过程中不断有乙醇馏出,取样检测邻乙基苯胺含量≤1%,减压蒸除过量的草酸二乙酯(回收后可直接套用),蒸除结束后,加入144g的邻氨基苯乙醚(1.05mol),然后搅拌升温至130±5℃反应18h,取样检测中间体含量≤1%,结束反应。
反应结束后,加入600mL甲苯并搅拌至溶清,然后水洗两次(100mL×2),静置分层,冷却结晶,抽滤,干燥,得到N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺284.2g,纯度(HPLC)为99.9%,以邻乙基苯胺计两步总收率为91.1%。
(实施例2~实施例5)
各实施例的制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于草酸二乙酯的用量,具体结果见表1。
(对比例1~对比例3)
各对比例的制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于草酸二乙酯的用量,具体结果仍见表1。其中:对比例3由于采用的是等摩尔的草酸二乙酯,因此,没有实施例1中的“减压蒸除过量的草酸二乙酯”的操作。
表1
草酸二乙酯 产物重量 产物纯度 两步反应收率
实施例1 730g(5mol) 284.2g 99.9% 91.1%
实施例2 584g(4mol) 275.8g 99.8% 88.4%
实施例3 438g(3mol) 274.6g 99.8% 88.0%
实施例4 1168g(8mol) 287.4g 99.9% 92.1%
实施例5 1460g(10mol) 289.5g 99.9% 92.8%
对比例1 365g(2.5mol) 246.8g 98.9% 79.1%
对比例2 292g(2mol) 232.3g 98.5% 74.5%
对比例3 146g(1mol) 219.0g 98.2% 70.2%
(实施例6~实施例9)
各实施例的制备方法与实施例1基本相同,不同之处在于见表2。
表2
实施例1 实施例6 实施例7 实施例8 实施例9
第一步缩合反应温度及时间 130±5℃反应8h 120±5℃反应10h 140±5℃反应7h 130±5℃反应8h 130±5℃反应8h
第二步缩合反应温度及时间 130±5℃反应18h 120±5℃反应20h 140±5℃反应16h 130±5℃反应18h 130±5℃反应18h
邻氨基苯乙醚 144g(1.05mol) 144g(1.05mol) 144g(1.05mol) 123.3g(0.9mol) 164.4g(1.2mol)
产物重量 284.2g 273.7g 286.2g 250.0g 285.1g
产物纯度 99.9% 99.8% 99.9% 99.7% 99.8%
两步反应收率 91.1% 87.7% 91.7% 80.1% 91.4%

Claims (10)

1.一种N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:它是以草酸二乙酯和邻乙基苯胺为起始原料,先经缩合反应得到草酰胺酯中间体,再与邻氨基苯乙醚经缩合反应得到N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺。
2.根据权利要求1所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述草酸二乙酯与所述邻乙基苯胺的摩尔比为3∶1~10∶1。
3.根据权利要求2所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述草酸二乙酯与所述邻乙基苯胺的摩尔比为5∶1~8∶1。
4.根据权利要求1所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述草酰胺酯中间体与所述邻氨基苯乙醚的摩尔比为1∶0.5~1∶2。
5.根据权利要求4所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述草酰胺酯中间体与所述邻氨基苯乙醚的摩尔比为1∶0.9~1∶1.2。
6.根据权利要求1所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:第一步缩合反应温度为110~150℃;第二步缩合反应温度为110~150℃。
7.根据权利要求1至6之一所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:两步缩合反应均是在酸性催化剂的存在下进行的;所述酸性催化剂为有机酸或者无机酸。
8.根据权利要求7所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述酸性催化剂为有机酸;所述有机酸为甲酸、乙酸、草酸、对甲苯磺酸中的一种。
9.根据权利要求8所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述酸性催化剂为草酸;所述草酸的用量为邻乙基苯胺重量的0.1~10%。
10.根据权利要求9所述的N-(2-乙氧基苯基)-N'-(2-乙基苯基)-草酰胺的制备方法,其特征在于:所述草酸的用量为邻乙基苯胺重量的1~2%。
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