二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法
2023-05-28 15:36:16 1
專利名稱：二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法
技術領域：
本發明涉及一種陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法。
背景技術：
二甲基二烯丙基氯化銨(以下簡稱DMDAAC)是一種很有實用價值的離子單體，其聚合物在石油開採、造紙採礦、紡織印染、日用化工以及水處理領域有著廣泛的用途，80年代末90年代初，國內開始研究，幾乎所有研究者都採用二甲胺和烯丙基氯以及氫氧化鈉進行反應製備DMDAAC。其反應方程為(1)反應(1)生成的二甲胺鹽酸鹽經氫氧化鈉中和，再生成二甲胺(2)由於用上述反應方法，所得到的單體溶液中含有大量的副產物氯化鈉，即使減壓蒸餾也不能完全去除，這將影響以後的聚合反應，因而限制了單體的應用。
本發明目的是為了克服現有技術的缺點，提供一種在反應過程中不生成於氯化鈉的二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法，使以後二甲基二烯丙基氯化銨單體聚合容易。
為此，本發明的方案是以強鹼性樹脂代替氫氧化鈉，並在相轉移催化劑的存在下，進行DMDAAC的合成，具體方法為在15～20℃溫度下，以33％的二甲胺和烯丙基氯的投料重量比為1∶1.2，烯丙基氯採用滴加方式，將其滴加到存有33％的二甲胺和強鹼性樹脂以及相轉移催化劑的溶液中；烯丙基氯滴加完畢後，升溫至50℃左右回流3～8小時，PH值為8左右時，停止反應；然後，分離、減壓蒸餾得到二甲基二烯丙基氯化銨。強鹼性樹脂可用強鹼性苯乙烯陰離子交換樹脂，強鹼性樹脂的投入量滿足交換容量即可，相轉移催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。
反應原理烯丙基氯和二甲胺發生親核取代反應，先生成叔胺，再進一步反應得到季銨鹽。
第一步二甲胺作為親核試劑與烯丙基氯進行親核取代反應生成二甲基一烯丙基胺，它是一種叔胺，反應方程為(1)反應(1)生成的二甲胺鹽酸鹽經鹼性樹脂中和，再生成二甲胺當反應結束後，樹脂可用4～10％的氫氧化鈉再生第二步叔胺的季銨化，反應方程為(2)本發明與現有技術相比，用強鹼性樹脂代替氫氧化鈉，避免無機鹽氯化鈉的生成，這對單體後續聚合反應比較有利，而且使反應生成物分離容易，加相轉移催化劑，提高油溶性的烯丙基氯和水溶性的二甲胺二者的互溶性，同時也可起到阻止烯丙基氯的揮發。因此用本方法製備二甲基二烯丙基氯化銨，反應過程中不生成氯化鈉，使以後二甲基二烯丙基氯化銨單體的聚合較容易。
具體實施例方式
結合實施例作一說明實施例1在100ml的三口燒瓶中，加入25克33％的二甲胺以及40克的強鹼性苯乙烯陰離子交換樹脂和0.2克的四乙基溴化銨，一邊攪拌，一邊慢慢滴加30克烯丙基氯，溫度控制在20℃，烯丙基氯滴加完後，溫度升至50℃左右，回流4小時，當PH值為8左右時，停止反應。將反應混合物過濾，回收樹脂，用4～10％的氫氧化鈉再生，反覆使用。母液為50～60％的二甲基二烯丙基氯化銨，先在常壓下，將未反應的二甲胺、烯丙基氯蒸出並回收，然後進行減壓濃縮，得到80％的二甲基二烯丙基氯化銨溶液。
實施例2在100ml的三口燒瓶中，加入25克33％的二甲胺以及30克的強鹼性苯乙烯陰離子交換樹脂和0.2克的四乙基溴化銨，一邊攪拌，一邊慢慢滴加30克烯丙基氯，溫度控制在20℃，烯丙基氯滴加完後，溫度升至50℃左右，回流3小時，當PH值為8左右時，停止反應。將反應混合物過濾，回收樹脂，用4～10％的氫氧化鈉再生，反覆使用。母液為40～50％的二甲基二烯丙基氯化銨，先在常壓下，將未反應的二甲胺、烯丙基氯蒸出並回收，然後進行減壓濃縮，得到80％的二甲基二烯丙基氯化銨溶液。
權利要求
1.一種陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法，其特徵在於在15～20℃溫度下，以33％的二甲胺和烯丙基氯的投料重量比為1∶1.2，烯丙基氯採用滴加方式，將其滴加到存有33％的二甲胺和強鹼性樹脂以及相轉移催化劑的溶液中；烯丙基氯滴加完畢後，升溫至50℃左右回流3～8小時，PH值為8左右時，停止反應；然後，分離、減壓蒸餾得到二甲基二烯丙基氯化銨。強鹼性樹脂可用強鹼性苯乙烯陰離子交換樹脂，強鹼性樹脂的投入量滿足交換容量即可，相轉移催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。
2.根據權利要求1所述的二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法，其特徵在於所述的強鹼性樹脂為強鹼性苯乙烯陰離子交換樹脂。
3.根據權利要求1或2所述的二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法，其特徵在於所述的相轉移催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。
全文摘要
本發明涉及一種陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨的製備方法。它是用33％的二甲胺、烯丙基氯為原料，用強鹼性樹脂代替氫氧化鈉，並在相轉移催化劑存在下，製備二甲基二烯丙基氯化銨。採用本發明，反應過程中不生成氯化鈉，使以後二甲基二烯丙基氯化銨單體的聚合較容易。
文檔編號C07C211/62GK1535951SQ03116248
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月8日 優先權日2003年4月8日
發明者金東元, 史洪雲, 劉俊燕, 高永紅 申請人:上海應用技術學院