Dmdmaa反應精餾合成n,n－二甲基丙烯醯胺的方法

2023-10-10 12:24:04

專利名稱：Dmdmaa反應精餾合成n,n－二甲基丙烯醯胺的方法
技術領域：
本發明涉及一種由3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺(DMDMAA)反應精餾合成N，N-二甲基丙烯醯胺的方法。屬於N，N-二甲基丙烯醯胺的製備技術。
背景技術：
N，N-二甲基丙烯醯胺(DMAA)是一種重要的精細化工中間體。其與其它單體的聚合物由於具有良好的染色性、抗水解性、水滲透性和粘合性，可廣泛應用於石油開採、印刷業、精細化工、攝影器材、紡織、造紙和乙烯工業等。合成DMAA大體有兩種方法一種是保留雙鍵直接取代丙烯骨架的羰基化合物(取代法)；另一種是先保護雙鍵，合成多取代基的丙烯骨架羰基化合物，然後熱分解去掉多餘的取代基，恢復雙鍵獲得DMAA(熱解法)。
其中取代法雖然反應簡單，但是存在溶劑用量大，反應副產物多等缺點，從而導致低收率和不期望的雜質，工業化價值不大。熱解法主要是由DMDMAA進行熱解製備DMAA，其工藝過程為DMDMAA在210～215℃下，在濃鹽酸、濃硫酸等酸性催化劑的作用，反應生成產物，該方法的缺點是反應時間長，達4小時以上，導致產物聚合嚴重，生成的產物純度低，需要進一步通過精餾裝置予以提純。

發明內容
本發明的目的在於提供一種3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺(DMDMAA)反應精餾合成N，N-二甲基丙烯醯胺的方法。該方法過程簡單，產物收率高。
本發明是通過以下技術方案加以實現的一種以3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺(DMDMAA)為原料反應精餾合成N，N-二甲基丙烯醯胺的方法，其特徵在於包括以下過程採用精餾裝置，以間歇操作法進行操作，首先將DMDMAA加入塔釜，升溫至210～215℃，向塔釜加入為原料液質量百分比為1.5～2.0％，質量濃度為95～98％的濃硫酸或質量濃度為99.5％以上的醋酸為催化劑及為原料液質量百分比0.1～0.2％的阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)或對苯二酚，塔釜在溫度為210～215℃下保持2至3小時，然後精餾塔在真空下進行操作。首先，在操作壓力為0.8～1.0KPa下，塔釜溫度在80～85℃下進行全回流操作，當塔頂氣相溫度達47～50℃時，全回流操作完成。然後進行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，操作壓力為0.8～1.0KPa，塔釜溫度為85～92℃，塔頂氣相溫度為47～50℃，回流比為3～5。在操作壓力為0.5～0.8KPa下，塔釜溫度為92～97℃，塔頂氣相溫度為51～52℃時，回流比為3～5，在以上操作條件下由塔頂採出產品DMAA。由塔釜採出未反應的原料DMDMAA返回原料儲罐。
本發明的優點本發明採用3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺(DMDMAA)反應精餾合成N，N-二甲基丙烯醯胺，該方法相比傳統的熱解製備DMAA縮短了反應時間，DMAA不易聚合，提高了反應收率。反應過程可控性強。
具體實施例方式
下面結合實施例進一步闡述本發明的內容，但這些實施例並不限制本發明的保護範圍。
實施例1稱取504g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.72g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及6.0g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持3小時，然後精餾塔在真空下進行操作。首先，在操作壓力為0.9KPa下，塔釜溫度在85～90℃下進行全回流操作，全回流操作1小時，當塔頂氣相溫度達47℃時，全回流操作完成。然後進行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為0.9KPa，塔釜溫度為85～92℃，塔頂氣相溫度為47～50℃，前餾分質量為8g。在操作壓力為0.7KPa下，塔釜溫度為92～96℃，塔頂氣相溫度為50～52℃，回流比為3∶1，在以上操作條件下由塔頂採出產品DMAA為281g，其含量為99.3％，收率為81.2％。由塔釜採出未反應的原料DMDMAA為215g返回原料儲罐。
實施例2稱取373g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.5g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及5.6g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持2.5小時，然後精餾塔在真空下進行操作。首先，在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度在85～94℃下，全回流操作0.5小時，當塔頂氣相溫度為50℃時，全回流操作完成。然後進行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為1.0KPa，塔釜溫度為94～96℃，塔頂氣相溫度為50～54℃，前餾分質量為11g。在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度為96～98℃，塔頂氣相溫度為54～56℃，在以上操作條件下由塔頂採出產品DMAA為212g，，其含量為99.3％，收率為82.5％。由塔釜採出未反應的原料DMDMAA為150g返回原料儲罐。
實施例3稱取310g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.39g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及4.65g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持2.5小時，然後精餾塔在真空下進行操作。首先，在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度在84～89℃下，全回流操作0.5小時，當塔頂氣相溫度為50℃時，全回流操作完成。然後進行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為1.0KPa，塔釜溫度為89～92℃，塔頂氣相溫度為50～51℃，前餾分質量為7g。在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度為92～97℃，塔頂氣相溫度為52～53℃，在以上操作條件下由塔頂採出產品DMAA為116g，，其含量為99.6％，收率為80.6％。由塔釜採出未反應的原料DMDMAA為187g返回原料儲罐。
實施例4稱取430g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.54g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及6.45g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持3小時，然後精餾塔在真空下進行操作。首先，在操作壓力為0.8KPa下，塔釜溫度在86～93℃下進行全回流操作，全回流操作1小時，當塔頂氣相溫度達48℃時，全回流操作完成。然後進行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為0.8KPa，塔釜溫度為93～96℃，塔頂氣相溫度為48～50℃，前餾分質量為12g。在操作壓力為0.8KPa下，塔釜溫度為96～99℃，塔頂氣相溫度為50～52℃，回流比為3∶1，在以上操作條件下由塔頂採出產品DMAA為252g，其含量為99.2％，收率為85.3％。由塔釜採出未反應的原料DMDMAA為166g返回原料儲罐。
權利要求
1.一種3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺反應精餾合成N，N-二甲基丙烯醯胺的方法，其特徵在於包括以下過程採用精餾裝置，以間歇操作法進行操作，首先將3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺加入塔釜，升溫至210～215℃，向塔釜加入為原料液質量百分比為1.5～2.0％，質量濃度為95～98％的濃硫酸或質量濃度為99.5％以上的醋酸為催化劑及為原料液質量百分比0.1～0.2％的阻聚劑對羥基苯甲醚或對苯二酚，塔釜在溫度為210～215℃下保持2至3小時，然後精餾塔在真空下進行操作，首先，在操作壓力為0.8～1.0KPa下，塔釜溫度在80～85℃下進行全回流操作，當塔頂氣相溫度達47～50℃時，全回流操作完成；然後進行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，操作壓力為0.8～1.0KPa，塔釜溫度為85～92℃，塔頂氣相溫度為47～50℃，回流比為3～5；在操作壓力為0.5～0.8KPa下，塔釜溫度為92～97℃，塔頂氣相溫度為51～52℃時，回流比為3～5；在以上操作條件下由塔頂採出產品N，N-二甲基丙烯醯胺。由塔釜採出未反應的原料3-二甲胺基-N，N-二甲基丙醯胺返回原料儲罐。
全文摘要
本發明公開了一種3－二甲胺基－N，N－二甲基丙醯胺反應精餾合成N，N－二甲基丙烯醯胺的方法。屬於N，N－二甲基丙烯醯胺的製備技術。該過程包括將DMDMAA加入塔釜，升溫至210～215℃，向塔釜加入原料液和濃硫酸或醋酸催化劑及阻聚劑對羥基苯甲醚或對苯二酚，塔釜在溫度210～215℃下保持2至3小時，然後精餾塔在真空下進行操作。首先，在操作壓力0.8～1.0KPa下，塔釜溫度在80～85℃下進行全回流操作。然後在操作壓力0.8～1.0KPa，塔釜溫度85～92℃，塔頂氣相溫度47～50℃，回流比3～5下蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分。在操作壓力0.5～0.8KPa下，塔釜溫度92～97℃，塔頂氣相溫度51～52℃時，回流比3～5，塔頂採出產品DMAA。塔釜採出未反應的原料DMDMAA返回原料儲罐。本發明的優點在於DMAA不易聚合，提高了反應收率，反應過程可控性強。
文檔編號C07C231/00GK101033196SQ20071005711
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月10日 優先權日2007年4月10日
發明者汪寶和, 張躍徵, 井欣, 吉鵬舉, 張宗禮, 朱璟, 張德立 申請人:天津大學