CN115960016A - 一种n-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了N‑甲基‑双(2，4‑二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法。以原甲酸三甲酯，2，4‑二甲基苯胺和N‑甲基甲酰胺为起始原料，在有机碱催化剂催化下一锅法进行缩合反应，经减压蒸馏、脱色、结晶、抽滤、干燥得到N‑甲基‑双(2，4‑二甲苯基亚胺甲基)胺。本发明用有机碱催化剂代替路易斯酸催化剂和2，4‑二甲基苯胺盐酸盐，省去了催化剂2，4‑二甲基苯胺盐酸盐制备步骤。用原甲酸三甲酯代替原甲酸三乙酯，提高了反应活性，降低了反应温度和反应时间。制备的N‑甲基‑双(2，4‑二甲苯基亚胺甲基)胺纯度可达到99.8％以上，收率达到88.0％以上。
Description
技术领域
本发明属于化学或药物化学领域，具体涉及一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法。
背景技术
N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺，又称双甲脒、螨克、双虫脒、果螨杀。是一种广谱性甲脒类杀螨杀虫剂，属中等毒性杀螨剂。1971年帕尔默(B.H.Palmer)等人报道了它的杀螨活性，1973年布茨有限公司(Boots Co.Ltd.)推荐做杀螨剂。化学名称：N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺为白色或黄色针状结晶，具有一些碳胺的味道。对叶螨科各种虫态都有效，但对越冬卵效果较差。具有多种毒杀机制，主要是抑制单胺氧化酶的活性，对害螨中枢神经系统的非胆碱能突触诱发兴奋作用。对其他杀螨剂产生抗药性的害螨也有较高活性。药效期可达40～50天。主要用于果树、蔬菜、茶叶、棉花、大豆、甜菜等作物防治各种害螨，对木虱类也具有良好防效，对部分鳞翅目害虫卵有效，对蚧、蚜及棉铃虫、红铃虫等亦有一定兼治效果，也可防治牛、羊蜱螨及蜂螨。双甲脒可与有机磷和菊酯类、阿维菌素等农药混用，有增效作用，并可扩大杀虫谱。混配制剂有10.8％阿维·双甲乳油。
目前N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的合成路线主要有三条，合成路线一：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。
合成路线二：原甲酸三乙酯法
将2，4-二甲基苯胺与盐酸反应生成2，4-二甲基苯胺，作为第二催化剂，并与第一催化剂路易斯酸共同催化下与原甲酸三乙酯、N-甲基甲酰胺缩合，蒸出反应溶剂。但该工艺反应温度高，达到了200℃，反应时间长，达到了15小时，生产效率低。
合成路线三：二甲苯胩法
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，有待开发一种绿色环保、反应温和、副反应少，合成路线简短，操作简便，高纯度的N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种绿色环保、反应温和、副反应少，合成路线简短，操作简便，高纯度的N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺制备方法，具体技术方案如下：
一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于，经由下述化学反应方程式制备：
上述反应方程式具体制备步骤如下：
(1)缩合反应：向反应瓶中投入原甲酸三甲酯，2，4-二甲基苯胺，N-甲基甲酰胺，开启搅拌，加入有机碱催化剂，加热，保温。
(2)蒸馏：减压蒸馏出副产甲酸甲酯和甲醇。
(3)脱色、结晶：降温，加入醇类溶剂和脱色活性炭，保温搅拌，热过滤。滤液降温结晶，保温，抽滤，干燥，得N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺。
所述的一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于：反应步骤(1)中，所述的原甲酸三甲酯，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的1.2-1.3倍；所述的N-甲基甲酰胺，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的0.2-0.3倍；所述的有机碱催化剂为1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,1,3,3-四甲基胍(TMG)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、N,N-二异丙基乙胺(DIEA)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙烯二胺、氮甲基吗啡啉中的至少一种，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的0.1-2％；所述的加热加热终点温度为150-160℃；所述的保温反应温度为150-160℃，保温反应时间为1-1.5小时。
所述的一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于：反应步骤(2)中，所述的减压蒸馏温度为120-160℃，真空压力为-0.03MPa至-0.1MPa，蒸馏终点为无连续馏分流出。
所述的一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于：反应步骤(3)中，所述的醇类溶剂为异丙醇、乙醇、特戊醇、正丙醇中的至少一种，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的2-6倍；所述的脱色活性炭，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的2％-10％；所述的脱色温度为80-90℃，脱色时间为0.5-1小时；所述的降温结晶温度为0-5℃，结晶保温时间为1-2小时；所述的干燥温度为70-80℃，干燥时间为6-12小时。
本发明的有益效果在于：
1)本发明提供的N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺制备方法用有机碱催化剂代替路易斯酸催化剂和2，4-二甲基苯胺盐酸盐，省去了催化剂2，4-二甲基苯胺盐酸盐制备步骤。用原甲酸三甲酯代替原甲酸三乙酯，提高了反应活性，降低了反应温度和反应时间。
2)根据本发明提供的制备方法所制备的N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺纯度可达到99.8％以上，杂质A小于0.05％，杂质B小于0.05％，杂质C小于0.10％，杂质D小于0.10％。收率达到88.0％以上。
具体实施方式
下述通过具体的实施例，对本发明做详细的描述，以下实施例用于解释本发明，而不是对本发明的限制。
实施例1
向500ml四口瓶中加入原甲酸三乙甲酯172g，2，4-二甲基苯胺136g，N-甲基甲酰胺36g和4-二甲氨基吡啶0.8g，开启搅拌，升温至150℃，保温反应1.5小时。减压蒸馏，真空压力-0.08MPa，蒸馏温度为125-150℃，直至无连续馏分流出。降温至80℃，加入正丙醇300g和活性炭2.8g，80-90℃保温搅拌30分钟，抽滤，滤液降温至0℃，保温2小时，抽滤，用30ml正丙醇淋洗滤饼，80℃干燥12小时，得到白色固体292.7g，收率为88.9％(理论产量为329.3g)。
有关物质：
实施例2
向1000ml四口瓶中加入原甲酸三甲酯165g，2，4-二甲基苯胺136g，N-甲基甲酰胺32g和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯2.5g，开启搅拌，升温至160℃，保温反应1小时。减压蒸馏，真空压力-0.08MPa，蒸馏温度为145-160℃，直至无连续馏分流出。降温至80℃，加入特戊醇500g和活性炭2.5g，80-90℃保温搅拌1小时，抽滤，滤液降温至5℃，保温2小时，抽滤，用30ml特戊醇淋洗滤饼，80℃干燥12小时，得到白色固体290.1g，收率为88.1％(理论产量为329.3g)。
有关物质：
实施例3
向1000ml四口瓶中加入原甲酸三甲酯176g，2，4-二甲基苯胺136g，N-甲基甲酰胺40g和1,1,3,3-四甲基胍(TMG)2.7g，开启搅拌，升温至155℃，保温反应1.5小时。减压蒸馏，真空压力-0.09MPa，蒸馏温度为150-160℃，直至无连续馏分流出。降温至80℃，加入正丙醇700g和活性炭13.6g，80-90℃保温搅拌1小时，抽滤，滤液降温至5℃，保温2小时，抽滤，用正丙醇100g淋洗滤饼，80℃干燥10小时，得到白色固体291.4g，收率为88.5％(理论产量为329.3g)。
有关物质：
本发明不限于上述实施例，凡依据本发明的技术实质对上述实施例作的任何简单、等同变化或修饰，均属于本发明技术范围内。
Claims (4)
1.一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于，经由下述化学反应方程式制备：
上述反应方程式具体制备步骤如下：
(1)缩合反应：向反应瓶中投入原甲酸三甲酯，2，4-二甲基苯胺，N-甲基甲酰胺，开启搅拌，加入有机碱催化剂，加热，保温；
(2)蒸馏：减压蒸馏出副产甲酸甲酯和甲醇；
(3)脱色、结晶：降温，加入醇类溶剂和脱色活性炭，保温搅拌，热过滤；滤液降温结晶，保温，抽滤，干燥，得N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺。
2.根据权利要求1所述的一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于：反应步骤(1)中，所述的原甲酸三甲酯，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的1.2-1.3倍；所述的N-甲基甲酰胺，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的0.2-0.3倍；所述的有机碱催化剂为1,5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯(DBN)、1,1,3,3-四甲基胍(TMG)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、N,N-二异丙基乙胺(DIEA)、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙烯二胺、氮甲基吗啡啉中的至少一种，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的0.1-2％；所述的加热终点温度为150-160℃；所述的保温反应温度为150-160℃，保温反应时间为1-1.5小时。
3.根据权利要求1所述的一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于：反应步骤(2)中，所述的减压蒸馏温度为120-160℃，真空压力为-0.03MPa至-0.1MPa，蒸馏终点为无连续馏分流出。
4.根据权利要求1所述的一种N-甲基-双(2，4-二甲苯基亚胺甲基)胺的制备方法，其特征在于：反应步骤(3)中，所述的醇类溶剂为异丙醇、乙醇、特戊醇、正丙醇中的至少一种，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的2-6倍；所述的脱色活性炭，其用量为2，4-二甲基苯胺重量的2％-10％；所述的脱色温度为80-90℃，脱色时间为0.5-1小时；所述的降温结晶温度为0-5℃，结晶保温时间为1-2小时；所述的干燥温度为70-80℃，干燥时间为6-12小时。
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