一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法

摘要

本发明公开了一种N，N‑二异丙基乙二胺的合成方法，以二异丙胺和氯乙腈为起始原料，经胺解反应和还原反应两步合成N，N‑二异丙基乙二胺，本发明工艺路线先进，工艺条件合理，原料便宜易得，反应条件温和，操作简单安全，原子经济性高，生产成本低，三废小，适宜于工业化生产，具有较大的实施价值和社会经济效益。

权利要求

1.一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于，所述的方法为：(1)胺解反应：以二异丙胺和氯乙腈为原料，在碱条件下，于溶剂中搅拌，加热至60～100℃反应5～16h，反应结束后，反应液后处理制得N，N-二异丙氨基乙腈；所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾；所述溶剂为Cl～C10的有机溶剂；(2)还原反应：以步骤(1)制得的N，N-二异丙氨基乙腈为原料，在还原剂和催化剂条件下，于溶剂中搅拌，加热至60～100℃反应5～8h，反应结束后，反应液过滤，有机层浓缩后蒸馏，收集169～172℃馏分，制得N，N-二异丙基乙二胺；所述的还原剂为硼氢化钠、四氢铝锂；所述的催化剂为雷尼镍、氯化镍；所述溶剂为水或Cl～C10的有机溶剂。

2.根据权利要求1所述的一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于：所述的步骤(1)中的碱选择氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于：所述的步骤(1)中反应溶剂选择甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、乙酸乙酯、苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于：所述的步骤(1)中所述的氯乙腈和二异丙胺和碱的投料物质的量之比为1：1～5：0.01～2；所述的溶剂的体积用量以氯乙腈质量计为5～25mL/g。

5.根据权利要求1所述的一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的反应溶剂选择四氢呋喃、甲醇、乙醇、苯、甲苯中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于所述的步骤(2)中N，N-二异丙氨基乙腈与还原剂和催化剂的投料物质的量之比为1：1～2.5：0.01～

0.2；所述的溶剂的体积用量以N，N-二异丙氨基乙腈质量计为8～30mL/g。

说明书

一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机化合物的合成，特别涉及一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法。

背景技术

[0002] N，N-二异丙基乙二胺是合成普拉西坦等药物的关键中间体。普拉西坦属于吡咯烷酮类促智药，其英文名为Pramiracetam，化学名为N-[2-(N,N-二异丙基)乙基]-2-氧-1-吡咯烷乙酰胺，分子式是C14H27N3O2。普拉西坦是一种高效、低毒、耐受性良好的认识激活剂，适用于老年人注意力和记忆力障碍，良性衰老健忘，阿尔茨海默氏病的预防与治疗，由美国Warner-Lambert开发，普拉西坦的合成通常以环丁内酰胺、氯乙酰氯或氯乙酸乙酯及N，N-二异丙基乙二胺为原料，发生分子内缩合而制得。

[0003] 由此可见N，N-二异丙基乙二胺是合成普拉西坦的关键中间体。因此，开发工艺路线先进，工艺条件合理，原料便宜易得，反应条件温的N，N-二异丙基乙二胺合成工艺具有重要的意义。

[0004] 目前，国内外文献报道的N，N-二异丙基乙二胺的合成方法有以下4种：

[0005] 方法一：Gabriel法

[0006] 此法是合成N，N-二异丙基乙二胺的传统的方法，它以1，2-二溴乙烷为起始原料，与邻苯二甲酰亚胺合成得到N-(2-溴乙基)邻苯二甲酰亚胺，之后以二异丙基胺为亲核试剂，反应得到N-[(N，N-二异丙基氨基)]乙基邻苯二甲酰亚胺，最后水解得到产物N，N-二异丙基乙二胺。

[0007] 由于亲核体二异丙胺的体积较大，立体阻碍作用不利于反应进行，要在封管中进行，反应条件苛刻。虽然彭震云等[徐州医学院学报，1999，19(40)，273-274]对该法进行了改进，收率有所提高，但总收率也只达到50％左右。

[0008] 方法二：氨化法

[0009] 李茂林等[应用化学，2005，22(12)，1384-1386]报道以二异丙胺为原料，首先与环氧乙烷发生开环反应，然后经氯化、氨化反应制得N，N-二异丙基乙二胺。

[0010] 该法收率较高，但氯化亚砜用量大，产生大量尾气，处理困难，污染环境；且氨化反应需在高压条件下进行，对设备要求较高。

[0011] 方法三：氮丙啶开环法

[0012] 董艳飞等[化学工业与工程，2007，24(4)，367-369]报道以2-氨基乙醇为原料首先合成氮丙啶，再与二异丙胺开环反应，合成目标产物N，N-二异丙基乙二胺。

[0013] 该法收率较高，但每一步反应都需在高温下进行，能耗高；反应中使用三氯化铝，废水量大，难处理，污染环境。

[0014] 方法四：催化加氢法

[0015] 日本专利JP05025098报道N，N-二异丙氨基乙睛在雷尼钻催化下，高压加氢得到N，N-二异丙基乙二胺。

[0016] 该法收率高，但原料N，N-二异丙氨基乙睛的制备需使用氰化钾，其毒性大，生产安全性低；其次催化剂雷尼钴价格昂贵，且反应需在9～10MPa的高压下进行。

[0017] 针对以上问题，本发明提出一种新颖的N，N-二异丙基乙二胺合成工艺，该方法具有原料易得，反应条件温和，操作简单，对设备没有特殊要求，原子经济性高，反应过程符合绿色化学要求等优点，非常适宜于工业化生产。发明内容：

[0018] 针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种成本低、收率高、环境友好的N，N-二异丙基乙二胺合成方法。

[0019] 为达到以上目的，本发明通过这样的技术方案来实现的：以二异丙胺和氯乙腈为起始原料，经胺解反应和还原反应两步合成N，N-二异丙基乙二胺。

[0020] 一种N，N-二异丙基乙二胺的合成方法，其特征在于所述的方法为：(1)胺解反应：以二异丙胺和氯乙腈为原料，在无碱或碱条件下，于溶剂中搅拌，加热至40～130℃反应4～
48h，反应结束后，反应液后处理制得N，N-二异丙氨基乙腈；所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾；所述溶剂为Cl～C10的有机溶剂；(2)还原反应：以步骤(1)制得的N，N-二异丙氨基乙腈为原料，在还原剂和催化剂条件下，于溶剂中搅拌，加热至
25～130℃反应2～36h，反应结束后，反应液过滤，有机层浓缩后蒸馏，收集169～172℃馏分，制得N，N-二异丙基乙二胺；所述的还原剂为硼氢化钾、硼氢化钠、四氢铝锂、亚硫酸钠；
所述的催化剂为雷尼镍、氯化镍、氯化钴、钯碳；所述溶剂为水或Cl～C10的有机溶剂。

[0021] 所述的步骤(1)中所述的碱优选于氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾，更优选于碳酸钠或碳酸钾。

[0022] 所述的步骤(1)中所述的反应溶剂优选于甲醇、乙醇、异丙醇、乙腈、乙酸乙酯、苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷，更优选于苯或甲苯。

[0023] 所述的步骤(1)中所述的氯乙腈和二异丙胺和碱的投料物质的量之比为1：1～5：0.01～2，优选为1：1.5～2：1.1～1.3；所述的溶剂的体积用量以二异丙胺质量计为5～
25mL/g，优选为6～10mL/g。

[0024] 所述的步骤(1)中所述的反应温度优选为70～95℃，反应时间优选为5～8h。

[0025] 所述的步骤(2)中所述的还原剂优选于硼氢化钠、硼氢化钾、四氢铝锂、连二亚硫酸钠、亚硫酸钠，更优选于硼氢化钠或硼氢化钾。

[0026] 所述的步骤(2)中所述的催化剂优选于雷尼镍、氯化镍、氯化钴、钯碳，更优选于雷尼镍。

[0027] 所述的步骤(2)中所述的反应溶剂优选于四氢呋喃、甲醇、乙醇、苯、甲苯，更优选于甲醇或乙醇。

[0028] 所述的步骤(2)中N，N-二异丙氨基乙腈与还原剂和催化剂的投料物质的量之比为1：1～2.5：0.01～0.2，优选为1：1.1～1.5：0.05～0.1；所述的溶剂的体积用量以N，N-二异丙氨基乙腈质量计为8～30mL/g，优选为10～15mL/g。

[0029] 与现有技术相比，该方法具有原料易得，反应条件温和，操作简单，对设备没有特殊要求，原子经济性高，反应过程符合绿色化学要求等优点，非常适宜于工业化生产。

具体实施方式

[0030] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述

[0031] 实施例1

[0032] 胺解反应：在500ml的三口烧瓶中，加入氯乙腈37.25g(0.5mol)，加入碳酸钾69g(0.5mol)，甲苯200ml，滴加二异丙胺55.55g(0.55mol)，控制滴加速度使体系温度没有明显上升，滴加完毕升温至100℃继续反应5h，反应结束后过滤除不溶物，减压浓缩除溶剂得N，N-二异丙氨基乙腈58.4g，无色液体，收率83.4％。

[0033] 实施例2

[0034] 胺解反应：在1000ml的三口烧瓶中，加入氯乙腈37.25g(0.5mol)，加入碳酸钾69g(0.5mol)，乙醇500ml，滴加二异丙胺55.55g(0.55mol)，控制滴加速度使体系温度没有明显上升，滴加完毕升温至60℃继续反应15h，反应结束后过滤掉不溶物，减压浓缩除溶剂得N，N-二异丙氨基乙腈46.2g，无色液体，收率66％。

[0035] 实施例3

[0036] 胺解反应：在500ml的三口烧瓶中，加入氯乙腈37.25g(0.5mol)，滴加二异丙胺202g(2mol)，控制滴加速度使体系温度没有明显上升，滴加完毕升温至84℃继续反应16h，反应结束减压浓缩得N，N-二异丙氨基乙腈38.8g，无色液体，收率55.4％。

[0037] 实施例4

[0038] 胺解反应：在1000ml的三口烧瓶中，加入氯乙腈75g(1mol)，加入碳酸钠127.2g(1.2mol)，三氯甲烷500ml，滴加二异丙胺106.05g(1.05mol)，控制滴加速度使体系温度没有明显上升，滴加完毕升温至60℃继续反应16h，反应结束后过滤除不溶物，减压浓缩除溶剂得N，N-二异丙氨基乙腈98.5g，无色液体，收率70.3％。

[0039] 实施例5

[0040] 胺解反应：在500ml的三口烧瓶中，加入氯乙腈37.25g(0.5mol)，加入碳酸氢钠84g(1mol)，四氢呋喃250ml，滴加二异丙胺55.55g(0.55mol)，控制滴加速度使体系温度没有明显上升，滴加完毕升温至65℃继续反应15h，反应结束后过滤除不溶物，减压浓缩除溶剂得N，N-二异丙氨基乙腈42.8g，无色液体，收率61.1％。

[0041] 实施例6

[0042] 还原反应：在1000ml的三口烧瓶中，加入N，N-二异丙氨基乙腈70g(0.5mol)，甲醇400ml，雷尼镍0.05mol，冰水浴使体系的温度低于5℃，分批缓慢加入硼氢化钠28.5g(0.75mol)，控制温度不高于15℃，加料完毕后自然升至室温继续搅拌1h，然后升温至60℃反应8h，过滤浓缩至干后常压蒸馏，收集169～172℃馏分，得N，N-二异丙基乙二胺59.1g，无色液体，收率82.1％，气相纯度98.2％。

[0043] 实施例7

[0044] 还原反应：在1000ml的三口烧瓶中，加入N，N-二异丙氨基乙腈70g(0.5mol)，甲醇400ml，雷尼镍0.025mol，冰水浴使体系的温度低于5℃，分批缓慢加入硼氢化钠28.5g(0.75mol)，控制温度不高于15℃，加料完毕后自然升至室温继续搅拌1h，然后升温至60℃反应8h，过滤浓缩至干后常压蒸馏，收集169～172℃馏分，得N，N-二异丙基乙二胺52.4g，无色液体，收率72.8％，气相纯度98.1％。

[0045] 实施例8

[0046] 还原反应：在1000ml的三口烧瓶中，加入N，N-二异丙氨基乙腈70g(0.5mol)，甲苯300ml，氯化钴0.05mol，冰水浴使体系的温度低于5℃，分批缓慢加入硼氢化钠28.5g(0.75mol)，控制温度不高于15℃，加料完毕后自然升至室温继续搅拌1h，然后升温至100℃反应6h，过滤浓缩至干后常压蒸馏，收集169～172℃馏分，得N，N-二异丙基乙二胺46.8g，无色液体，收率65％，气相纯度97.9％。

[0047] 实施例9

[0048] 还原反应：在1000ml的三口烧瓶中，加入N，N-二异丙氨基乙腈70g(0.5mol)，四氢呋喃500ml，冰水浴使体系的温度低于5℃，分批缓慢加入四氢铝锂28g(0.7mol)，氯化镍0.01mol，控制温度不高于15℃，加料完毕后自然升至室温继续搅拌1h，然后升温至65℃反应5h，加水搅拌，过滤浓缩至干后常压蒸馏，收集169～172℃馏分，得N，N-二异丙基乙二胺
60.3g，无色液体，收率83.7％，气相纯度98.4％。

[0049] 实施例10

[0050] 还原反应：在500ml的三口烧瓶中，加入N，N-二异丙氨基乙腈35g(0.25mol)，苯200ml，氯化钴0.02mol，冰水浴使体系的温度低于5℃，分批缓慢加入硼氢化钾27g(0.5mol)，控制温度不高于15℃，加料完毕后自然升至室温继续搅拌1h，然后升温至80℃反应7h，过滤浓缩至干后常压蒸馏，收集169～172℃馏分，得N，N-二异丙基乙二胺21.1g，无色液体，收率58.6％，气相纯度97.4％。

[0051] 实施例11

[0052] 还原反应：在500ml的三口烧瓶中，加入N，N-二异丙氨基乙腈35g(0.25mol)，乙醇250ml，钯碳0.015mol，冰水浴使体系的温度低于5℃，分批缓慢加入硼氢化钠19g(0.5mol)，控制温度不高于15℃，加料完毕后自然升至室温继续搅拌1h，然后升温至78℃反应6h，过滤浓缩至干后常压蒸馏，收集169～172℃馏分，得N，N-二异丙基乙二胺23.5g，无色液体，收率
65.3％，气相纯度98.5％。