N,n－二烷基二丙基三胺的製備方法
2023-06-14 07:28:51 2
專利名稱：N,n－二烷基二丙基三胺的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種製備N，N-二烷基二丙基三胺的方法。
背景技術：
環氧樹脂是一種分子內含有兩個或兩個以上反應性環氧基，並以脂肪族、脂環族或芳烴碳鍵為骨架的熱固性合成樹脂。由於其原料易得，價格便宜，交聯固化物具有優異的力學性能、電性能、耐化學腐蝕性能和粘附性能等諸多優點，使得它具有極其廣泛的應用。
環氧樹脂必須與固化劑反應以生成三維立體結構才具有實用價值，固化劑的結構與品質將直接影響環氧樹脂的應用效果，並且每開發一種新的固化劑就可以解決一個方面的問題，就相當於開發一種新的環氧樹脂或開闢了環氧樹脂一個新的用途。因此，對固化劑的研發就顯的更為重要。
N，N-二烷基二丙基三胺(N′-(3-Aminopropyl)-N，N-dialkyl-1，3-propanediamine)為一類可作為環氧樹脂固化劑的化合物。它的製備主要是以N，N-二烷基丙二胺為起始原料，首先由N，N-二烷基丙二胺與丙烯腈進行Michael加成反應得加成物，然後將所得加成物進行加氫還原(鈀/碳催化劑或Raney鎳催化劑)後得N，N-二烷基二丙基三胺(US.Pat.No.3,022,301、US.Pat.No.5,643,859 JP 6087808)。由於還原採用了催化加氫法，因此其存在著無法避免的缺陷是，操作費用高且存在較大的危險性。文獻[J.Org.Chem.USSR(Engl.Transl.)，4，1968，122-125]報導了採用鋰鋁氫(LiAlH4)來還原N，N-二烷基丙二胺與丙烯腈的加成物。此法同樣存在著需使用價格昂貴的催化劑及操作過程中存在較大的安全隱患之缺陷。
鑑於此，提供一種既經濟又安全的N，N-二烷基二丙基三胺製備方法就成為本發明需要解決的技術問題。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種既經濟又安全的N，N-二烷基二丙基三胺製備方法。
本發明所說的N，N-二烷基二丙基三胺，其具有式1所示結構 式1中R1，R2分別為甲基或乙基。
一種製備結構如式1所示化合物的方法，其主要步驟是首先由N，N-二烷基丙二胺(其結構如式2所示，簡稱化合物2)與丙烯腈進行Michael加成反應得化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)，然後將所得化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)進行還原後得目標物，其特徵在於，其中化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)的還原是這樣進行的將化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)溶於無水甲醇或無水乙醇中，在有惰性氣體存在的條件下，加入金屬鈉或金屬鉀，在回流狀態下保持6～8小時即可。
式2中R1，R2分別為甲基或乙基。
所說製備方法的反應方程式如下 在本發明的一個優選技術方案中，化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)與金屬鈉或金屬鉀的摩爾比為1∶(2～10)；在本發明的另一個優選技術方案中，R1，R2均為甲基。
由上述技術方案可知，本發明採用金屬鈉或金屬鉀/無水乙醇或無水甲醇的還原體系，同樣高產量(目標物的得率約80％)地製得N，N-二烷基二丙基三胺。克服了現有技術中存在的操作費用高且有安全隱患之缺陷。提供了一種既經濟又安全的N，N-二烷基二丙基三胺製備方法。
具體實施例方式
下面以製備N，N-二甲基二丙基三胺為例，對本發明作進一步說明。所說的製備方法包括如下步驟(1)N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺的製備將N，N-二甲基-1，3-丙二胺與丙烯腈按摩爾比為1∶(0.8～1.0)置於反應器中，於80℃～100℃反應1～2小時(反應過程中採用氣相色譜跟蹤反應進程)，停止反應，反應液經精餾後得N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺；(2)N，N-二甲基二丙基三胺的製備
將由步驟(1)製得的N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺溶解在無水乙醇中，在N2保護和攪拌的條件下，加入金屬鈉，N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺與金屬鈉的摩爾比為1∶2～1∶10，在乙醇回流溫度下反應6～8小時，停止反應，向反應體系中加水，水的用量與無水乙醇的用量相當，用CH2Cl2萃取，無水MgSO4乾燥，過濾，濃縮得到油狀粗品，減壓精餾後得到高純度的N，N-二甲基二丙基三胺。
以下將通過實施例對本發明作詳細的說明，其目的僅在於更好理解本發明內容而非限制本發明的保護範圍。本發明所用的主要原料及試劑如下N，N-二甲基-1，3-丙二胺 工業品張家港飛翔化工有限公司出品丙烯腈 工業品淄博齊泰化工有限公司出品無水乙醇 工業級天德化工控股有限公司出品金屬鈉 工業級寧夏銀川制鈉廠出品實施例1N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺的製備在250mL三口燒瓶中加入N，N-二甲基-1，3-丙二胺(51g，0.5mol)，在25～30℃時，攪拌下滴加丙烯腈(21.2g，0.4mol)，2hr內完成且溫度不得超過30℃，滴加畢，在溫度不得超過30℃的條件下繼續反應5hr，然後升溫到100℃保溫反應1hr，此時，氣相色譜分析表明，反應結束。精餾得到N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺(58.9g，0.38mol)產率95％。
N，N-二甲基二丙基三胺的製備N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺(20.15g，0.13mol)溶解在無水乙醇(400mL)中，在N2保護和攪拌的條件下，1小時內加入金屬鈉(25.3g，1.1mol)，加畢，加熱反應物至回流，反應8hr，此時氣相色譜分析表明，反應結束，加入水400mL，用CH2Cl2(5×200mL)萃取，無水MgSO4乾燥，過濾，濃縮得到油狀粗品，減壓精餾(7～10mmHg)得到N，N-二甲基二丙基三胺(16.5g，0.1mol)產率80％。
實施例2N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺的製備在500L反應釜中加入N，N-二甲基-1，3-丙二胺(102.0Kg，1.0Kmol)，在25～30℃時，攪拌下滴加丙烯腈(42.4Kg，0.8Kmol)，2hr內完成且溫度不得超過30℃，滴加畢，在溫度不得超過30℃的條件下繼續反應5hr，然後升溫到100℃保溫反應2hr，此時，氣相色譜分析表明，反應結束。精餾得到N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺(111.6Kg，0.36Kmol)產率90％。
N，N-二甲基二丙基三胺的製備N，N-二甲基-N』-氰乙基-1，3-丙二胺(40.3Kg，0.26Kmol)溶解在無水乙醇(800L)中，在N2保護和攪拌的條件下，1小時內加入金屬鈉(50.6Kg，2.2 Kmol)，加畢，加熱反應物至回流，反應8hr，此時氣相色譜分析表明，反應結束，加入水800L，用CH2Cl2(5×400L)萃取，無水MgSO4乾燥，過濾，濃縮得到油狀粗品，減壓精餾(7～10mmHg)得到N，N-二甲基二丙基三胺(33Kg，0.2Kmol)產率80％。
權利要求
1.一種製備結構如式1所示化合物的方法，其主要步驟是首先由結構式2所示的化合物與丙烯腈進行Michael加成反應得化合物2與丙烯腈的加成物，然後將所得化合物2與丙烯腈的加成物進行還原後得目標物，其特徵在於，其中化合物2與丙烯腈的加成物的還原是這樣進行的將化合物2與丙烯腈的加成物溶於無水甲醇或無水乙醇中，在有惰性氣體存在的條件下，加入金屬鈉或金屬鉀，在回流狀態下保持6～8小時即可。
式1和式2中R1，R2分別為甲基或乙基。
2.如權利要求1所說的製備方法，其特徵在於，其中R1，R2均為甲基。
3.如權利要求2或3所說的製備方法，其特徵在於，其中化合物2與丙烯腈的加成物與金屬鈉或金屬鉀的摩爾比為1∶(2～10)。
全文摘要
本發明涉及一種製備N，N－二烷基二丙基三胺(其結構如式1所示)的方法。其主要步驟是首先由N，N－二烷基丙二胺(其結構如式2所示)與丙烯腈進行Michael加成反應得化合物2與丙烯腈的加成物，然後將所得化合物2與丙烯腈的加成物進行還原後得目標物，其特徵在於，其中化合物2與丙烯腈的加成物的還原是這樣進行的將化合物2與丙烯腈的加成物溶於無水甲醇或無水乙醇中，在有惰性氣體存在的條件下，加入金屬鈉或金屬鉀，在回流狀態下保持6～8小時即可。本發明克服了現有技術中存在的操作費用高且存安全隱患之缺陷。提供了一種既經濟又安全的N，N－二烷基二丙基三胺製備方法。
文檔編號C07C209/60GK1995009SQ200610147829
公開日2007年7月11日 申請日期2006年12月22日 優先權日2006年12月22日
發明者裘海嘯, 王亞光, 徐金峰, 陳明光, 沈永嘉 申請人:江蘇飛翔化工股份有限公司