RU2692770C1 - Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида - Google Patents

Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида Download PDF

Info

Publication number
RU2692770C1
RU2692770C1 RU2019108559A RU2019108559A RU2692770C1 RU 2692770 C1 RU2692770 C1 RU 2692770C1 RU 2019108559 A RU2019108559 A RU 2019108559A RU 2019108559 A RU2019108559 A RU 2019108559A RU 2692770 C1 RU2692770 C1 RU 2692770C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methacrylamide
methyl
dibutylamino
synthesis
dbamma
Prior art date
Application number
RU2019108559A
Other languages
English (en)
Inventor
Олег Анатольевич Казанцев
Ильдар Раисович Арифуллин
Алексей Павлович Сивохин
Мария Владимировна Савинова
Евгения Александровна Большакова
Денис Михайлович Каморин
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева" (НГТУ)
Priority to RU2019108559A priority Critical patent/RU2692770C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2692770C1 publication Critical patent/RU2692770C1/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00Preparation of carboxylic acid amides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к способу получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида - соединения, являющегося катионным поверхностно-активным (мет)акриловым мономером (сурфомером), который заключается в синтезе N-[(дибутиламино)метил]метакриламида из формальдегида, дибутиламина и метакриламида в гетерогенной водно-органической среде в присутствии оксиэтилированного нонилфенола (с числом оксиэтильных звеньев 10) в качестве катализатора межфазного переноса. Задачей предлагаемого изобретения является получение ДБАММА с более высокими выходами при устранении недостатков прототипа. Техническим результатом является упрощение технологии получения ДБАММА и синтез его с более высоким выходом. 1 табл., 9 пр.

Description

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида (ДБАММА) - соединения, являющегося катионным поверхностно-активным (мет)акриловым мономером (сурфомером).
Сурфомеры - это виниловые мономеры, которые обладают сильными поверхностно-активными свойствами. Поэтому в процессах эмульсионной полимеризации сурфомеры могут выполнять одновременно две функции - мономеров, входящих в состав синтезируемых водонерастворимых полимеров, и стабилизаторов эмульсий (Yan X., Colloids Surf. A Physicochem. Eng. Asp. 2014, 443, 60). Это позволяет исключить введение в реакционные системы классических поверхностно-активных веществ (ПАВ) в качестве стабилизаторов и, как результат, снизить загрязнение такими ПАВ как целевых полимерных продуктов, так и сточных вод. Другим применением катионных сурфомеров является получение на их основе амфифильных водорастворимых полимеров, которые могут применяться в медицине (Roman G., Eur. J. Med. Chem., 2015, 89, 743) и при очистке сточных вод (Tripathy T., J. Phys. Sci., 2006, 10, 93-127). В последние годы стимулчувствительные («умные») водорастворимые полимеры и гидрогели на основе сурфомеров различных типов предложены в качестве загустителей, реагентов для повышения нефтеотдачи, носителей для целевой доставки лекарственных веществ в организме (Kaczorowski M., Polimery., 2016, 11-12, 747; Abdullah A., Org. Biomol. Chem., 2018, 16, 4108-4116; Jiang G., Polymer, 2010, 51, 1507).
Известен способ получения N-[(диалкиламино)метил](мет)акриламидов по реакции Манниха - взаимодействием формальдегида, вторичного амина и (мет)акриламида (пат. США 4288390, МПК С07С 102/00, опубл. 08.09.1981 г.). Реакцию проводят в трехгорловом реакторе, снабженном термометром и перемешивающим устройством. К водному раствору параформальдегида добавляют диалкиламины при температуре не более 45°С. Эту стадию реакции проводят в течение двух часов при перемешивании. Полученную реакционную смесь подкисляют до pH 2, добавляя 38%-ную соляную кислоту при температуре менее 20°С. К полученной реакционной массе добавляют водный раствор (мет)акриламида (также предварительно подкисленный до pH 2). Реакцию проводят при температуре 65°С в течение двух часов. Согласно анализу реакционной смеси, выход N-[(диалкиламино)метил]метакриламида составляет 75%.
В качестве прототипа выбран способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида, основанный на взаимодействии метакриламида (МАА) с N,N-дибутил-N-хлорметиламином в органическом растворителе (пат. РФ 2104998, МПК С07С 233/38, С07С 231/08, C07D 211/14, C07D 295/067, опубл. 20.02.1998 г.). Данный способ был выбран в качестве прототипа, поскольку он позволяет достичь наиболее высоких выхода (89%) целевого продукта. К раствору 0,98 г (0,01150 моль) метакриламида в 7,0 мл ацетонитрила при перемешивании добавляют 1,40 г (0,01150 моль) N,N-дибутил-N-хлорметиламина при температуре 20°C. Через несколько минут смесь становится гомогенной, после чего ее выдерживают 60 мин при той же температуре. Согласно данным жидкостной хроматографии, выход по анализу N-[(дибутиламино)метил]метакриламида составляет 89%. После удаления в вакууме (остаточное давление 100-300 мм рт.ст., температура 30-60°C) растворителя остаток промывают ацетоном, эфиром и сушат в вакууме (20°C, 2 мм рт.ст.) до постоянного веса.
Недостатками процесса по прототипу являются недостаточно высокий выход целевого продукта, проведение реакции в органическом растворителе, который необходимо удалять после проведения синтеза и направлять на регенерацию. Кроме того, в качестве реагента применяются нестойкий к влаге и сильно гигроскопичный N,N-дибутил-N-хлорметиламина, который необходимо предварительно синтезировать из дибутиламина и ацилхлорида, что усложняет технологию процесса и снижает его экологичность.
Задачей предлагаемого изобретения является получение ДБАММА с более высокими выходами при устранении недостатков прототипа.
Техническим результатом является упрощение технологии получения ДБАММА и синтез его с более высоким выходом.
Этот технический результат достигается тем, что в способе получения ДБАММА путем взаимодействия формальдегида (СН2О), дибутиламина (ДБА) и метакриламида в гетерогенной водно-органической среде процесс проводят в присутствии катализатора межфазного переноса - оксиэтилированного нонилфенола (Неонол АФ 9-10) при температуре 20-35°С, времени синтеза 2-8 ч и мольном соотношении СН2О : ДБА : метакриламид = 1,0:1,0:1,0, концентрация катализатора составляет 0,02-1% по отношению к массе водной фазы.
Для предотвращения побочных реакций и достижения максимального выхода целевого продукта оптимальной является температура 20-35°С. Понижение температуры ниже 20°С потребует дополнительного охлаждения реакционной среды, т.е. повышения энергозатрат. Повышение температуры выше 35°С также приводит к повышению энергозатрат, а также может привести к уменьшению выхода ДБАММА за счет протекания побочных реакций присоединения ДБА к МАА и гидролиза МАА. При концентрации катализатора менее 0,02% выход ДБАММА снижается до уровня, близкого к достигаемому в отсутствие катализатора. Увеличение времени синтеза выше 8 ч и повышение концентрации катализатора более 0,2% не приводит к увеличению выхода ДБАМ(М)А, поэтому является экономически необоснованными.
Растворители в синтезе не используются, поэтому отсутствует необходимость их отделения и регенерации. Получаемый ДБАММА не растворим в воде и легко отслаивается от водной фазы после завершения перемешивания реакционной смеси. Таким образом, предлагаемый способ получения ДБАММА позволяет получать целевой продукт с высоким выходом без использования растворителя и дополнительных стадий его удаления и регенерации.
Выход синтезированного ДБАММА определяли с помощью метода 1Н ЯМР-спектроскопии с использованием ЯМР-спектрометра Agilent DD2 400 NB (частота 400 МГц).
Примеры 1-9 являются иллюстрацией предлагаемого изобретения
Пример 1
В реактор, снабженный перемешивающим устройством и термометром, загружали 1,5 г (0,0185 моль) 37%-го водного раствора формальдегида. К этому раствору медленно прикапывали 2,39 г (0,0185 моль) дибутиламина и интенсивно перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. Затем к реакционной смеси добавляли 9,25 г (0,0185 моль) 17%-го водного раствора МАА и 0,002 г Неонола АФ 9-10 и перемешивали в течение 8 часов при температуре 35°С. Выход N-[(дибутиламино)метил]метакриламида составил 91,2%.
Примеры 2-8 проводили аналогично примеру 1, варьируя концентрацию катализатора межфазного переноса, температуру, время синтеза.
Пример 9 (сравнительный, без применения катализатора межфазного переноса).
В реактор, снабженный перемешивающим устройством и термометром, загружали 1,5 г (0,0185 моль) 37%-го водного раствора формальдегида. К нему медленно прикапывали 2,39 г (0,0185 моль) дибутиламина и интенсивно перемешивали при комнатной температуре в течение 1 часа. Затем к реакционной смеси добавляли 9,25 г (0,0185 моль) 17%-го водного раствора метакриламида и перемешивали в течение 8 часов при температуре 35°С. Выход N-[(дибутиламино)метил]метакриламида составил 90,4%.
Условия экспериментов и полученные результаты сведены в таблице. Из представленных данных следует, что предлагаемый способ получения ДБАММА позволяет увеличить выход целевого продукта по сравнению с прототипом и по сравнению с аналогичным синтезом без использования катализатора межфазного переноса.
Таблица 1. Условия синтезов и выходы N-[(дибутиламино)метил]метакриламида в примерах 1-9.
Исходный амид Мольное соотношение СН2О : ДБА : МАА Концентрация Неонола АФ 9-10 (% мас. от водной фазы) Т, °С Время, ч Выход ДБАММА, %
1 МАА 1,0:1,0:1,0 0,02 35 8 91,2
2 МАА 1,0:1,0:1,0 0,05 35 8 93,0
3 МАА 1,0:1,0:1,0 0,10 35 8 94,1
4 МАА 1,0:1,0:1,0 0,20 35 8 95,0
5 МАА 1,0:1,0:1,0 0,20 35 2 93,2
6 МАА 1,0:1,0:1,0 0,40 35 8 93,6
7 МАА 1,0:1,0:1,0 1,00 35 8 91,4
8 МАА 1,0:1,0:1,0 0,20 20 8 91,0
9 МАА 1,0:1,0:1,0 - 35 8 90,4

Claims (1)

  1. Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида взаимодействием формальдегида, дибутиламина и (мет)акриламида в гетерогенной водно-органической среде, отличающийся тем, что процесс ведут в присутствии катализатора межфазного переноса - оксиэтилированного нонилфенола, содержащего 10 оксиэтильных звеньев, синтез проводят при температуре 20-35°C, времени синтеза 2-8 ч и мольном соотношении формальдегида, дибутиламина и метакриламида, равном 1,0:1,0:1,0, концентрация оксиэтилированного нонилфенола составляет 0,02-1,0 % по отношению к массе водной фазы.
RU2019108559A 2019-03-25 2019-03-25 Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида RU2692770C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108559A RU2692770C1 (ru) 2019-03-25 2019-03-25 Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108559A RU2692770C1 (ru) 2019-03-25 2019-03-25 Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2692770C1 true RU2692770C1 (ru) 2019-06-27

Family

ID=67038354

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108559A RU2692770C1 (ru) 2019-03-25 2019-03-25 Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2692770C1 (ru)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4288390A (en) * 1977-12-02 1981-09-08 The Dow Chemical Co. Preparation of N-(aminomethyl)-α,β-ethylenically unsaturated carboxamides and their polymers
RU2104998C1 (ru) * 1996-10-02 1998-02-20 Нижегородский государственный технический университет Способ получения n-аминометил(мет)акриламидов
RU2156775C2 (ru) * 1994-11-03 2000-09-27 Геркулес Инкорпорейтед Латексная система и способ ее приготовления (варианты)
RU2263683C2 (ru) * 1999-12-06 2005-11-10 Геркулес Инкорпорейтед Способ получения гидрофобно-ассоциативного полимера

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4288390A (en) * 1977-12-02 1981-09-08 The Dow Chemical Co. Preparation of N-(aminomethyl)-α,β-ethylenically unsaturated carboxamides and their polymers
RU2156775C2 (ru) * 1994-11-03 2000-09-27 Геркулес Инкорпорейтед Латексная система и способ ее приготовления (варианты)
RU2104998C1 (ru) * 1996-10-02 1998-02-20 Нижегородский государственный технический университет Способ получения n-аминометил(мет)акриламидов
RU2263683C2 (ru) * 1999-12-06 2005-11-10 Геркулес Инкорпорейтед Способ получения гидрофобно-ассоциативного полимера

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Казаков С.А., Синтез и свойства N-замещенных (мет)акриламидов. /Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Нижегородский государственный технический университет. М., 1999, c.150. *
Казаков С.А., Синтез и свойства N-замещенных (мет)акриламидов. /Диссертация на соискание ученой степени кандидата химических наук. Нижегородский государственный технический университет. М., 1999, c.150. Полиакриламид./Под редакцией Куренкова В.Ф. - М.: Химия, 1992, с.192. *
Полиакриламид./Под редакцией Куренкова В.Ф. - М.: Химия, 1992, с.192. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1271348A (zh) (杂)芳族羟胺化合物的制备方法
CN109608361B (zh) 一种二氯乙腈的合成方法
RU2692770C1 (ru) Способ получения N-[(дибутиламино)метил]метакриламида
CN113402424A (zh) 一种氰基丙烯酸酯类化合物的合成方法
CN110407791B (zh) α-取代异色满衍生物及其制备方法
CN101481332B (zh) 一种烷氧基芳脒化合物的合成方法
RU2669563C2 (ru) Способы получения соли метакрилоилгуанидина, полимера и сополимера соли метакрилоилгуанидина и полученные полимер и сополимер
Ma et al. A continuous flow process for the synthesis of hymexazol
FI3765440T3 (fi) Menetelmä n-alkyylinitratoetyylinitramiinien valmistamiseksi
EA036663B1 (ru) Способ получения азоксистробина
CN104402778B (zh) 一种苄磺酰胺取代的丙烯酰胺衍生物
EP3710427B1 (en) Synthesis of a 2-indolinone derivative known as intermediate for preparing nintedanib
RU2336266C2 (ru) Способ получения 3-метилтиопропаналя
Kondrashov et al. Polychloroethyltrifluoromethylsulfonamides from N, N-dichlorotrifluoromethylsulfonamide and dichloroethenes
JP4802343B2 (ja) スチレン誘導体の製造方法
JPH07300452A (ja) 有機スルフィド化合物及びその製造方法
CN102993057A (zh) 1,6-双氰基胍基己烷的合成方法
Cai et al. One-pot multi-component synthesis of amidoalkyl naphthols with potassium hydrogen sulfate as catalyst under solvent-free condition
TW201643136A (zh) 製備醯基胺磺醯苯甲醯胺之方法
RU2819796C2 (ru) Способ получения регулятора роста растений
JP3365430B2 (ja) N−ビニルホルムアミド重合体の製造方法
CN110038632A (zh) 一种磺酸功能化的木质素异相催化剂的制备及采用该催化剂合成酰胺类化合物的方法
JP2555388B2 (ja) エステル基を含有するn−置換アクリルアミド
CN108191828A (zh) 一种来那度胺代谢物的合成方法
EP0099752B1 (en) Production of n-t-alkylamides from t-olefins or t-alcohols

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210326