一種再生法製備n,n』-二環己基碳二亞胺的生產工藝的製作方法
2023-06-05 02:43:11
專利名稱：一種再生法製備n,n』-二環己基碳二亞胺的生產工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種N，N』 - 二環己基碳二亞胺的生產工藝，屬於有機化合物合成技術 領域。
背景技術：
N, N』 - 二環己基碳二亞胺，簡稱DCC，是有機合成和醫藥製造工業常用的縮水劑， 它可以使兩個本來不能反應的分子，脫水形成化學鍵。在我國主要用於丁胺卡那黴素和谷 光甘肽等產品的生產。N, N』 - 二環己基碳二亞胺的分子式為C13H22N2,結構式為 DCC的製備方法可分為硫脲法和N，N』_ 二環己基脲(D⑶)法。硫脲法有兩種合成 方法，首先都是由2分子環己胺與1分子二硫化碳形成對應的硫脲衍生物，然後分別採用不 同的反應試劑脫硫化氫，將其轉化為DCC。第一種方法是採用氧化汞作反應試劑；第二種方 法採用次氯酸鈉作反應試劑。前者使用了汞的化合物會對環境有影響，因此只適宜實驗室 少量製備，後者使用的原料來源方便，生產成本低，是工業生產DCC的常用方法，中國專利 CN100434416C對此法進行了詳細的報導。N，N』 - 二環己基脲法也是以環己胺為起始原料，經過形成N，N』 - 二環己基脲中間 產物，然後再經脫水反應形成DCC。其中N，N』 - 二環己基脲可以由環己胺與光氣直接反應 製得，也可以由環己胺、尿素和異戊醇回流反應製得。另外，DCC在實際應用過程中也可以 生成N，N』 - 二環己基脲(DCU)，如果不加以回收利用會造成原料的浪費和環境汙染。
發明內容
本發明的目的在於提供一種再生法製備N，N』 - 二環己基碳二亞胺的生產工藝，該 種工藝將DCC用後產生的D⑶通過再生重新獲得DCC，這樣既能實現原材的循環應用，又能 解決工業廢料的排放問題。本發明採取的技術方案為一種再生法製備N，N』 - 二環己基碳二亞胺的生產工藝，包括如下步驟(1)預處理將N，N』_ 二環己基脲(D⑶)原料放入鹼性水溶液中浸洗，洗去原料中 可能存在的水溶性雜質，將浸洗後的原料離心脫水，放入乾燥設備進行乾燥；(2)再生反應將乾燥後的N，N』_ 二環己基脲(D⑶)加入有機溶劑中混合，向該混 合物中滴加氧化劑在40°C _42°C下攪拌反應0. 15-2小時，然後將反應後的產物滴加到鹼 性水溶液中進行鹼洗，最後將洗後產物移至分液漏鬥中靜置分層；(3)濃縮結晶將分層後的有機相濃縮即得到DCC產品。N，N』_ 二環己基脲(D⑶)原料可以是通過化學合成製備的純品、也可以是製藥、合成行業使用DCC作為縮水劑生成的副產物。上述的有機溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、乙腈、N，N-二甲基甲醯胺中的一種或幾 種。上述的氧化劑為三氯氧磷、甲苯磺醯氯、苯磺醯氯、五氧化二磷中的一種或幾種。上述鹼性水溶液均為氫氧化鈉或碳酸鈉或碳酸氫鈉的水溶液，濃度範圍為5-35% ，步驟(1)中的用量為溶質與DCU等摩爾比，步驟(2)中的用量為溶質與氧化劑等摩t匕。上述步驟⑵中乾燥後的N，N』 - 二環己基脲與有機溶劑及氧化劑的用量比例如 下N，N』 - 二環己基脲與有機溶劑質量比為1 3 5 ;N，N』_ 二環己基脲與氧化劑的摩爾 比為 1 1. 05 1. 2。上述反應中除主反應產物DCC外沒有其它有機化合物生成，只有少量無機鹽存 在，後者很容易通過水洗除去。通過氣相色譜法測定可知產物的含量在99. 5%以上，產物的 紅外光譜譜圖分析也確認了產物的化學結構和DCC的結構基本吻合。本發明的有益效果是用D⑶可以實現N，N』_ 二環己基碳二亞胺(DCC)再生，再生率高達60 78%，產 品DCC含量達99. 5%以上。原料容易獲得、操作方便，成本較低，為DCC的循環生產與使用 特別是在醫藥、醯胺與多肽的合成等行業的應用提供了有利條件。
圖1為實施例1製得的N，N』 - 二環己基碳二亞胺氣相色譜圖；圖2為實施例1製得的N，N』 - 二環己基碳二亞胺紅外光譜圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進行詳細的說明。實施例1將5. Okg N, N』 - 二環己基脲(D⑶)原料放入鹼性水溶液中浸洗三次，洗去原料中 存在的水溶性雜質。將浸洗後的原料離心脫水，放入真空乾燥箱中於60°C下進行乾燥至恆 重。恆重後的原料放至聚丙烯包裝袋中備用。稱取40. OOg乾燥後的D⑶，稱取二氯甲烷175. 00克，將兩者分別加入到三口燒瓶 中，稱取三氯氧磷35. 50g加入到250ml的滴液漏鬥中。開啟攪拌裝置，然後向反應體系滴 加三氯氧磷，加完後保持攪拌反應2小時，反應過程中要注意保持溫度在40°C到42°C之間； 將反應液倒入滴液漏鬥中，然後向三口燒瓶中加入160g液體工業燒鹼(30%左右)，加入 275ml蒸餾水。開啟攪拌，滴加反應液，加完後繼續攪拌10分鐘，溫度控制在40度以下。最 後將產物倒入IL的分液漏鬥中，靜置分層。將下層的有機相放出，將其放入旋轉蒸發儀中 濃縮結晶即得到DCC產品。再生率75 %，產品DCC含量99. 5 %。實施例2稱取40. OOg乾燥後的D⑶，稱取四氫呋喃180. 00克，將兩者分別加入到三口燒瓶 中，稱取三氯氧磷35. 50g加入到250ml的滴液漏鬥中。開啟攪拌裝置，然後向反應體系滴 加三氯氧磷，加完後保持攪拌反應2小時，反應過程中要注意保持溫度在40°C到42°C之間；將反應液倒入滴液漏鬥中，然後向三口燒瓶中加入160g液體工業燒鹼(30%左右)，加入 275ml蒸餾水。開啟攪拌，滴加反應液，加完後繼續攪拌10分鐘，溫度控制在40度以下。最 後將產物倒入IL的分液漏鬥中，靜置分層。將下層的有機相放出，將其放入旋轉蒸發儀中 濃縮結晶即得到DCC產品。再生率60 %，產品DCC含量99. 6 %。實施例3稱取40. OOg乾燥後的D⑶，稱取乙腈150. 00克，將兩者分別加入到三口燒瓶中，稱 取三氯氧磷35. 50g加入到250ml的滴液漏鬥中。開啟攪拌裝置，然後向反應體系滴加三氯 氧磷，加完後保持攪拌反應2小時，反應過程中要注意保持溫度在40°C到42°C之間；將反應 液倒入滴液漏鬥中，然後向三口燒瓶中加入130g工業碳酸鈉，加入250ml蒸餾水。開啟攪 拌，滴加反應液，加完後繼續攪拌10分鐘，溫度控制在40度以下。最後將產物倒入IL的分 液漏鬥中，靜置分層。將下層的有機相放出，將其放入旋轉蒸發儀中濃縮結晶即得到DCC產 品。再生率70%，產品DCC含量99.8%。實施例4稱取40. OOg乾燥後的D⑶，稱取四氫呋喃175. 00克，將兩者分別加入到三口燒瓶 中，稱取甲苯磺醯氯35. 50g加入到250ml的滴液漏鬥中。開啟攪拌裝置，然後向反應體系 滴加甲苯磺醯氯，加完後保持攪拌反應2小時，反應過程中要注意保持溫度在40°C到42°C 之間；將反應液倒入滴液漏鬥中，然後向三口燒瓶中加入160g液體工業燒鹼(30%左右)， 加入275ml蒸餾水。開啟攪拌，滴加反應液，加完後繼續攪拌10分鐘，溫度控制在40度以 下。最後將產物倒入IL的分液漏鬥中，靜置分層。將下層的有機相放出，將其放入旋轉蒸 發儀中濃縮結晶即得到DCC產品。再生率65%，產品DCC含量99. 6%。實施例5稱取40. OOg乾燥後的DOT，稱取N，N_二甲基甲醯胺145. 00克，將兩者分別加入到 三口燒瓶中，稱取三氯氧磷35. 50g加入到250ml的滴液漏鬥中。開啟攪拌裝置，然後向反 應體系滴加三氯氧磷，加完後保持攪拌反應2小時，反應過程中要注意保持溫度在40°C到 42°C之間；將反應液倒入滴液漏鬥中，然後向三口燒瓶中加入IOOg工業碳酸鈉，加入225ml 蒸餾水。開啟攪拌，滴加反應液，加完後繼續攪拌10分鐘，溫度控制在40度以下。最後將 產物倒入IL的分液漏鬥中，靜置分層。將下層的有機相放出，將其放入旋轉蒸發儀中濃縮 結晶即得到DCC產品。再生率78 %，產品DCC含量99. 5 %。實施例6稱取40. OOg乾燥後的D⑶，稱取二氯甲烷175. 00克，將兩者分別加入到三口燒瓶 中，稱取苯磺醯氯35. 50g加入到250ml的滴液漏鬥中。開啟攪拌裝置，然後向反應體系滴 加苯磺醯氯，加完後保持攪拌反應2小時，反應過程中要注意保持溫度在40°C到42°C之間； 將反應液倒入滴液漏鬥中，然後向三口燒瓶中加入160g液體工業燒鹼(30%左右)，加入 275ml蒸餾水。開啟攪拌，滴加反應液，加完後繼續攪拌10分鐘，溫度控制在40度以下。最 後將產物倒入IL的分液漏鬥中，靜置分層。將下層的有機相放出，將其放入旋轉蒸發儀中 濃縮結晶即得到DCC產品。再生率72 %，產品DCC含量99. 7 %。
權利要求
一種再生法製備N，N』 二環己基碳二亞胺的生產工藝，其特徵是，包括如下步驟(1)預處理將N，N』 二環己基脲原料放入鹼性水溶液中浸洗，將浸洗後的原料脫水並乾燥；(2)再生反應將乾燥後的N，N』 二環己基脲加入有機溶劑中混合，向該混合物中滴加氧化劑並在40℃ 42℃下攪拌反應0.15 2小時，然後將反應後的產物滴加到鹼性水溶液中進行鹼洗，最後將洗後產物移至分液漏鬥中靜置分層；(3)濃縮結晶將分層後的有機相濃縮即得到DCC產品。
2.按照權利要求1所述的再生法製備N，N』- 二環己基碳二亞胺的生產工藝，其特徵 是，所述的有機溶劑為二氯甲烷、四氫呋喃、乙腈、N，N-二甲基甲醯胺中的一種或幾種。
3.按照權利要求1所述的再生法製備N，N』- 二環己基碳二亞胺的生產工藝，其特徵 是，所述的氧化劑為三氯氧磷、甲苯磺醯氯、苯磺醯氯、五氧化二磷中的一種或幾種。
4.按照權利要求1所述的再生法製備N，N』- 二環己基碳二亞胺的生產工藝，其特徵 是，所述的鹼性水溶液均為氫氧化鈉或碳酸鈉或碳酸氫鈉的水溶液，濃度範圍為5-35%。
5.按照權利要求1所述的再生法製備N，N』- 二環己基碳二亞胺的生產工藝，其特徵 是，步驟(2)中乾燥後的N，N』_ 二環己基脲與有機溶劑及氧化劑的用量如下N，N』_ 二環己 基脲與有機溶劑質量比為1 3 5 ;N，N』_ 二環己基脲與氧化劑的摩爾比為1 1.05 1. 2。
全文摘要
本發明公開了一種再生法製備N，N』-二環己基碳二亞胺的生產工藝，以N，N』-二環己基脲(DCU)為原料先鹼洗除雜再用氧化劑進行再生處理，在有機溶劑中40℃-42℃下攪拌反應0.15-2小時，可以實現N，N』-二環己基碳二亞胺(DCC)再生，再生率高達60～78％，產品DCC含量達99.5％以上。原料容易獲得、操作方便，成本較低，為DCC的循環生產與使用，特別是在醫藥、醯胺與多肽的合成等行業的應用提供了有利條件。
文檔編號C07C267/00GK101928237SQ20101022459
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月13日 優先權日2010年7月13日
發明者張其坤, 高鑫 申請人:濟南巨業精細化工有限公司