合成N,N-二异丙基乙胺的方法

摘要

本发明公开了一种合成N,N‑二异丙基乙胺的方法，以二异丙胺为反应原料，以季铵盐为乙基化试剂，以醇为溶剂，在缚酸剂存在的情况下合成N,N‑二异丙基乙胺；二异丙胺：季铵盐＝1：1～2的摩尔比，回流反应3～7小时；所得的反应产物经后处理，得高纯度的N,N‑二异丙基乙胺。采用本发明的方法合成DIPEA具有操作简单、收率较高、后处理简单等优点。

权利要求

1.合成N,N-二异丙基乙胺的方法，其特征是：以二异丙胺为反应原料，以季铵盐为乙基化试剂，以醇为溶剂，在缚酸剂存在的情况下合成N,N-二异丙基乙胺；二异丙胺：季铵盐＝1：1～2的摩尔比，回流反应3～7小时；

所述季铵盐为四乙基氯化铵或四乙基溴化铵；

所述缚酸剂为无机碱，所述二异丙胺：无机碱＝1：1～2的摩尔比，所述无机碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾；

所述醇为乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇；

所得的反应产物经后处理，得高纯度的N,N-二异丙基乙胺。

2.根据权利要求1所述的合成N,N-二异丙基乙胺的方法，其特征是：二异丙胺：醇＝1：1～2的质量比。

3.根据权利要求1或2所述的合成N,N-二异丙基乙胺的方法，其特征是：所述后处理为：将所得的反应产物冷却后脱除作为溶剂的醇，然后用去离子水进行洗涤，收集油相常压精馏，收集125～127℃馏分，得N,N-二异丙基乙胺。

说明书

合成N,N-二异丙基乙胺的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种合成N,N-二异丙基乙胺的方法，特别是采用季铵盐作为N-乙基化试剂合成N,N-二异丙基乙胺的方法。

背景技术

[0002] N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)为无色透明液体，不溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂，其结构式如式S-1所示。DIPEA是重要的农药医药中间体，可以用来合成麻醉剂、除草剂，也可作为位阻胺参与各类催化反应。因此，DIEPA的生产工艺研究具有重要的价值。

[0003]

[0004] 目前主要通过二异丙胺的乙基化反应来合成DIPEA。文献报道的乙基化试剂主要采用硫酸二乙酯或者碳酸二乙酯(Chemische Berichte,1958,vol.91,p.380,383,390)、卤代乙烷(Tetrahedron,1983,vol.39,#2,p.305-308)和乙醛(WO2006/136571A1,2006)。其中，硫酸二乙酯作为乙基化试剂的方法由于毒性大，原子利用率低，已经逐步淘汰；而碳酸二乙酯虽然毒性较小，但是仍存在原子利用率低，使用成本较高等问题；卤代乙烷作为乙基化试剂的方案效果虽然很好，但是由于碘乙烷的毒性大、价格高，溴乙烷价格高，氯乙烷反应条件较苛刻，并不适用于工业化生产方案；乙醛的催化还原是上述四种方案中最合适的乙基化试剂，文献报道采用贵金属作为催化剂，在高压釜中，氢气催化加氢合成DIPEA，但是催化剂价格昂贵，高压反应设备投资高，安全性较差，因此也并不适用于工业化生产。

[0005] 合成化学,13(5):498-500；2005告知了采用BTEC和二异丙胺或二环己胺为原料，在N-甲基吡咯烷酮溶剂中，合成二异丙基丁胺或二环己基丁胺，收率约为73～74％。

[0006] 基于以上的分析，本发明认为目前的DIPEA合成方案都有各自的问题，因此，寻找一种收率较高、环境影响小、成本低的合成工艺对DIPEA的生产意义重大。

发明内容

[0007] 本发明要解决的技术问题是提供一种合成N,N-二异丙基乙胺的方法(DIPEA的合成方法)，在本发明中，以二异丙胺为反应原料，季铵盐作为乙基化试剂，醇作为溶剂；采用本发明的方法合成DIPEA具有操作简单、收率较高、后处理简单等优点。

[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种合成N,N-二异丙基乙胺的方法：

[0009] 以二异丙胺为反应原料，以季铵盐为乙基化试剂，以醇为溶剂，在缚酸剂存在的情况下合成N,N-二异丙基乙胺；二异丙胺：季铵盐＝1：1～2的摩尔比，回流反应(即，反应温度约为80℃～115℃)3～7小时；

[0010] 所得的反应产物经后处理，得高纯度(纯度≥99.5％，质量％)的N,N-二异丙基乙胺。

[0011] 作为本发明的合成N,N-二异丙基乙胺的方法的改进：所述缚酸剂为无机碱，所述二异丙胺：无机碱＝1：1～2的摩尔比。

[0012] 作为本发明的合成N,N-二异丙基乙胺的方法的进一步改进：所述无机碱为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钠或氢氧化钾。

[0013] 作为本发明的合成N,N-二异丙基乙胺的方法的进一步改进：季铵盐为四乙基氯化铵或四乙基溴化铵。

[0014] 作为本发明的合成N,N-二异丙基乙胺的方法的进一步改进：二异丙胺：醇＝1：1～2的质量比；所述醇为乙醇、正丙醇、异丙醇或正丁醇。

[0015] 作为本发明的合成N,N-二异丙基乙胺的方法的进一步改进，所述后处理为：将所得的反应产物(即，反应结束后所得的反应产物)冷却(冷却至室温)后脱除作为溶剂的醇，然后用去离子水进行洗涤，收集油相常压精馏(直接常压精馏)，收集125～127℃馏分，得N,N-二异丙基乙胺。备注说明：上述脱除作为溶剂的醇的过程中，还脱除了部分的反应生成副产物三乙胺(无需完全脱除，因为此脱除属于预处理，后面还设置了精馏)。

[0016] 采用本发明的方法制备DIPEA，采用季铵盐作为乙基化试剂，在温和的反应条件下获得较高的DIPEA收率，后处理简单，是一种使二异丙胺发生N-乙基化反应制备DIPEA的新方法，反应方程式(以季铵盐为四乙基氯化铵、缚酸剂氢氧化钠为例)如S-2所示。本发明具有原料成本低、操作方便、收率高(收率≥94.0％)、后处理简单、绿色环保等优点。

[0017]

具体实施方式

[0018] 实施例1、一种DIPEA的合成方法，依次进行如下步骤：

[0019] 将101.1g(1.0mol)二异丙胺、332.0g(2.0mol)四乙基氯化铵、101.1g乙醇、60g(1.5mol)氢氧化钠加至1000ml的三口烧瓶中，加热至回流，并保持该回流温度(80℃)反应7小时后结束，冷却至室温，将反应混合物在旋转蒸发仪上脱除溶剂后，用200mL*3的去离子水洗涤，合并收集三次洗涤的油相直接常压精馏，收集125-127℃馏分124.1g，即为产品DIPEA，收率96.2％，气相色谱检测纯度为99.5％。

[0020] 备注说明：反应物脱除低沸物冷却至室温后为固液混合物，经洗涤后成为水油两相。

[0021] 实施例2：一种DIPEA的合成方法，依次进行如下步骤：

[0022] 将101.1g(1.0mol)二异丙胺、166.0g(1.0mol)四乙基氯化铵、151.7g正丙醇、106g(1.0mol)碳酸钠加至1000ml的三口烧瓶中，加热至回流，并保持该回流温度(98℃)反应5小时后结束，冷却至室温，将反应混合物在旋转蒸发仪上脱除溶剂后，用200mL*3的去离子水洗涤，合并收集三次洗涤的油相直接常压精馏，收集125-127℃馏分124.4g，即为产品DIPEA，收率96.4％，气相色谱检测纯度为99.5％。

[0023] 备注说明：反应物脱除低沸物冷却至室温后为固液混合物，经洗涤后成为水油两相。

[0024] 实施例3：一种DIPEA的合成方法，依次进行如下步骤：

[0025] 将101.1g(1.0mol)二异丙胺、210.2g(1.0mol)四乙基溴化铵、202.2g异丙醇、138g(1.0mol)碳酸钾加至1000ml的三口烧瓶中，并保持该回流温度(82℃)反应3小时后结束，冷却至室温，将反应混合物在旋转蒸发仪上脱除低沸物后，用200mL*3的去离子水洗涤，合并收集三次洗涤的油相直接常压精馏，收集125-127℃馏分121.2g，即为产品DIPEA，收率94.0％，气相色谱检测纯度为99.6％。

[0026] 备注说明：反应物脱除低沸物冷却至室温后为固液混合物，经洗涤后，固体氯化钠以及季铵盐溶于去离子水，混合物即成为水油两相。

[0027] 实施例4：一种DIPEA的合成方法，依次进行如下步骤：

[0028] 将101.1g(1.0mol)二异丙胺、249.0g(1.5mol)四乙基氯化铵、101.1g正丁醇、112g(2.0mol)氢氧化钾加至1000ml的三口烧瓶中，加热至回流，并保持该回流温度(115℃)反应7小时后结束，冷却至室温，将反应混合物在旋转蒸发仪上脱除溶剂后，用200mL*3的去离子水洗涤，合并收集三次洗涤的油相直接常压精馏，收集125-127℃馏分125.4g，即为产品DIPEA，收率97.2％，气相色谱检测纯度为99.5％。

[0029] 对比例1-1、将实施例4中的四乙基氯化铵改为丁基三乙基氯化铵，摩尔量不变；其余等同于实施例4。

[0030] 最终所得的DIPEA，收率仅25.5％，气相色谱检测纯度为93.25％。备注说明：该案例的主要产物为二异丙基丁胺。

[0031] 对比例1-2、将实施例4中的四乙基氯化铵改为乙基三丁基氯化铵，摩尔量不变；其余等同于实施例4。

[0032] 最终所得的DIPEA，收率仅15.5％，气相色谱检测纯度为93.2％。

[0033] 对比例1-3、将实施例4中的四乙基氯化铵改为甲基三乙基氯化铵，摩尔量不变；其余等同于实施例4。

[0034] 最终所得的DIPEA，收率为82.5％，气相色谱检测纯度为97.2％。

[0035] 对比例2-1、将实施例4中的“115℃的回流温度反应7小时”改成“70℃反应20小时”，其余等同于实施例4。

[0036] 最终所得的DIPEA，收率45.3％，气相色谱检测纯度为96.2％。

[0037] 对比例2-2、将实施例4中的“115℃的回流温度反应7小时”改成“150℃反应7小时”，其余等同于实施例4。

[0038] 最终所得的DIPEA，收率83.5％，气相色谱检测纯度为95.6％。

[0039] 对比实验、如果将本发明的“以醇为溶剂”改成“以甲基吡咯烷酮为溶剂”，就没办法直接脱除溶剂然后精馏得到产品；而必须和对比文件一样，采取水洗再精馏的方式。

[0040] 最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。