專利名稱：一種叔辛胺的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種化工技術領域的方法，具體的說，涉及的是一種叔辛胺的制備方法。
背景技術：
叔辛胺是一種重要的有機中間體，主要用于合成光穩(wěn)定劑944及制造樹脂，同時在金屬萃取和制藥領域也有應用。用作橡膠促進劑、殺蟲劑及染料、藥物制造的中間體。例如用于β-內(nèi)酰胺酶抑制劑-克拉維酸的生產(chǎn)。
現(xiàn)有技術中叔辛胺的制備方法的部分文獻報道，反應路線基本相同，在濃硫酸催化下，在冰醋酸溶液中二異丁烯與乙腈(或氰化鈉)反應生成N-叔辛基乙酰胺，然后酸或堿催化水解得到叔辛胺。普遍存在缺陷為使用氰化鈉等劇毒化學品，大量酸、堿，水解條件苛刻，而且污染環(huán)境。另有氰氯或叔丁基氯的報道，因收率低、原料費用高而不具備工業(yè)化價值。
經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)枮镃N02113120.1的專利，采用在冰醋酸中二異丁烯與乙腈(或氰化鈉)反應生成N-叔辛基乙酰胺，然后氫氧化鈉水溶液水解制備的方法叔辛胺，該方法解決了上述國外報道的制備方法中的醋酸回收并縮短了水解反應時間，但需要在高壓釜中加熱到180～280℃進行，對設備和操作的要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種叔辛胺的制備方法。本發(fā)明采用酰化酶代替強酸、強堿水解，條件溫和、安全易于操作；減少了酸、堿量，具有環(huán)保優(yōu)勢；聯(lián)產(chǎn)苯乙酸，提高效率和收益。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明以二異丁烯和苯乙腈為主要原料制備N-叔辛基苯乙酰胺，然后以?；杆獾玫绞逍涟罚ㄒ韵虏襟E①以冰醋酸為溶劑，二異丁烯和苯乙腈在濃硫酸作用下反應生成N-叔辛基苯乙酰胺；
②在適當?shù)娜軇w系中，加入N-叔辛基苯乙酰胺和?；?，使N-叔辛基苯乙酰胺被?；赋浞炙?；通過蒸餾和重結晶，分離得到叔辛胺和苯乙酸。
本發(fā)明反應路線如下 本發(fā)明所述的①，具體操作為將二異丁烯和苯乙腈加入冰醋酸中，水浴冷卻下滴加濃硫酸，滴加完畢后控制溫度為40～50℃攪拌，反應生成N-叔辛基苯乙酰胺。
本發(fā)明所述的①，加入冰水混合物和氫氧化鈉溶液使N-叔辛基苯乙酰胺析出。
本發(fā)明所述的①中，原料摩爾百分比為苯7腈∶二異丁烯∶濃硫酸∶冰醋酸＝1.00∶1.20～3.00∶1.00～2.00∶5.00～10.00。酰胺化溫度20~50℃，反應時間2～6小時。
本發(fā)明所述的②中，酰化酶水解溫度25～28℃，反應時間1～4.5小時；酰化酶水解采用游離的?；?、含?；傅募毎?、可反復使用的固定化酰化酶；酰化酶水解的溶劑采用均相水/有機溶劑體系、水/非極性溶劑(如甲苯)非均相體系；水解反應酰化酶與N-叔辛基苯乙酰胺配比為0.1~1MU∶1Mol。
與現(xiàn)有制備叔辛胺的技術相比，本發(fā)明以?；复鎻娝帷妷A水解，具有設備簡單、條件溫和、副反應和副產(chǎn)物少等特點，本發(fā)明中N-叔辛基苯乙酰胺的收率可達到90％以上，酶裂解產(chǎn)生叔辛胺收率可達85％以上。易于實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)，同時聯(lián)產(chǎn)重要的制藥化工原料苯乙酸而提高了產(chǎn)出價值，從而提升了其工業(yè)化應用價值，與現(xiàn)有制備方法相比具有重要的環(huán)保意義。
具體實施例方式
以下各實施例是對本發(fā)明的上述內(nèi)容作進一步的說明，但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于實施例。
實施例一二異丁烯93.2ml和苯乙腈57.6ml加入盛有286ml冰醋酸的反應瓶中，加入3ml水，攪拌下滴加濃硫酸50ml，水浴冷卻控制溫度不高于50℃。滴加完畢后繼續(xù)在40～45℃攪拌反應6小時。檢測，苯乙腈已反應完全。
反應料液減壓蒸餾收集冰醋酸和未反應的二異丁烯，殘留的黏稠液中加入500克冰水混合物，大量淺棕色固體析出，劇烈攪拌下加入5％的氫氧化鈉水溶液調PH至5.0，0～5℃靜置6小時，過濾、洗滌、干燥，得N-叔辛基苯乙酰胺111.6克。
N-叔辛基苯乙酰胺99克溶于400ml二甲基亞砜中，加入0.5N的磷酸緩沖液600ml，加入固定化青霉素?；?含酶0.20MU)。室溫攪拌1小時，檢測N-叔辛基苯乙酰胺水解接近完全，終止反應。過濾收集固定化青霉素?；?，緩沖液沖洗后保存?zhèn)渲貜褪褂谩?br> 濾液加入乙酸乙酯萃取2次，每次300ml。合并乙酸乙酯相，蒸餾回收溶劑，殘留物水蒸汽蒸餾得到油狀的叔辛胺47.1克。殘留粘稠固體重結晶得到苯乙酸48.6克。
實施例二二異丁烯232.9ml和苯乙腈57.6ml加入盛有428ml冰醋酸的反應瓶中，加入3ml水，攪拌下滴加濃硫酸75ml，水浴冷卻控制溫度不高于50℃。滴加完畢后繼續(xù)在20～45℃攪拌反應5小時。檢測，苯乙腈已反應完全。
反應料液減壓蒸餾收集冰醋酸和未反應的二異丁烯，蒸至蒸餾瓶中料液明顯粘稠且餾分蒸出速度緩慢時停止減壓蒸餾。殘留的黏稠液中加入冰水混合物，劇烈攪拌下加入5％的氫氧化鈉水溶液調PH，靜置，過濾、洗滌、干燥，得N-叔辛基苯乙酰胺118.3克。
N-叔辛基苯乙酰胺99克溶于400ml二甲基亞砜中，加入0.5N的磷酸緩沖液600ml，加入游離的青霉素?；?.04MU，室溫攪拌3小時，TLC顯示N-叔辛基苯乙酰胺水解接近完全。
終止反應，后處理條件同實施例一，得苯乙酸47.8克，叔丁胺58.6克。
實施例三二異丁烯116.2ml和苯乙腈57.6ml加入盛有400ml冰醋酸的反應瓶中，加入3ml水，攪拌下滴加濃硫酸80ml，水浴冷卻控制溫度不高于50℃。滴加完畢后繼續(xù)在40～50℃攪拌反應4小時。檢測，苯乙腈已反應完全。
反應料液減壓蒸餾收集冰醋酸和未反應的二異丁烯，蒸至蒸餾瓶中料液明顯粘稠且餾分蒸出速度緩慢時停止減壓蒸餾。殘留的黏稠液中加入冰水混合物，劇烈攪拌下加入5％的氫氧化鈉水溶液調PH，靜置，過濾、洗滌、干燥，得N-叔辛基苯乙酰胺112.8克。
N-叔辛基苯乙酰胺99克溶于400ml二甲基亞砜中，加入0.5N的磷酸緩沖液600ml，加入含青霉素酰化酶0.32MU的細胞，室溫攪拌150分鐘，TLC顯示N-叔辛基苯乙酰胺水解接近完全。
終止反應，后處理條件同實施例一，得苯乙酸11.1克，叔丁胺11.8克。
實施例四二異丁烯186.4ml和苯乙腈57.6ml加入盛有572ml冰醋酸的反應瓶中，加入3ml水，攪拌下滴加濃硫酸100ml，水浴冷卻控制溫度不高于50℃。滴加完畢后繼續(xù)在20～25℃攪拌反應5小時。檢測，苯乙腈已反應完全。
反應料液減壓蒸餾收集冰醋酸和未反應的二異丁烯，蒸至蒸餾瓶中料液明顯粘稠且餾分蒸出速度緩慢時停止減壓蒸餾。殘留的黏稠液中加入冰水混合物，劇烈攪拌下加入5％的氫氧化鈉水溶液調PH，靜置，過濾、洗滌、干燥，得N-叔辛基苯乙酰胺118.1克。
游離的青霉素?；?.1MU懸浮于0.5N的磷酸緩沖液150ml中，室溫攪拌攪拌下加入N-叔丁基苯乙酰胺99克的甲苯溶液500ml，室溫攪拌120分鐘，TLC顯示N-叔丁基苯乙酰胺部分水解。繼續(xù)反應150分鐘，水解仍未完全。停止攪拌，靜置分相，水相過濾收集固定化?；浮?br> 有機相中加入6N鹽酸500ml萃取，分相，水相調PH至8.0，析出未反應的N-叔丁基苯乙酰胺38.5克。
有機相蒸除溶劑，殘液水蒸汽蒸餾得到油狀的叔辛胺25.3克。殘留固體重結晶得到苯乙酸19.2克。
權利要求
1.一種叔辛胺的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①以冰醋酸為溶劑，二異丁烯和苯乙腈在濃硫酸和水作用下反應生成N-叔辛基苯乙酰胺；②在溶劑體系中，加入N-叔辛基苯乙酰胺和?；福筃-叔辛基苯乙酰胺被?；赋浞炙猓ㄟ^蒸餾和重結晶，分離得到叔辛胺和苯乙酸。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的①，具體操作為將二異丁烯和苯乙腈加入冰醋酸中，水浴冷卻下滴加濃硫酸和水，滴加完畢后控制40～50℃繼續(xù)攪拌，反應生成N-叔辛基苯乙酰胺。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的①，加入冰水混合物和氫氧化鈉溶液使N-叔辛基苯乙酰胺析出。
4.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的①中，原料摩爾百分比為苯乙腈∶二異丁烯∶濃硫酸∶冰醋酸＝1.00∶1.20～3.00∶1.00～2.00∶5.00～10.00。
5.根據(jù)權利要求1或者2所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的①中，酰胺化溫度20~50℃，反應時間2～6小時。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的②中，?；杆鉁囟?5～28℃，反應時間1～4.5小時。
7.根據(jù)權利要求1或者6所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的②中，酰胺水解采用游離的?；浮⒑；傅募毎⒖煞磸褪褂玫墓潭ɑ；浮?br> 8.根據(jù)權利要求1或者6所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的②中，酰胺水解的溶劑采用均相水/有機溶劑體系、水/非極性溶劑非均相體系。
9.根據(jù)權利要求1或者6所述的一種叔辛胺的制備方法，其特征是，所述的②中，N-叔辛基苯乙酰胺水解過程中的酶與底物的比例為0.1～1MU∶1Mol。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種叔辛胺的制備方法，屬于化工技術領域。本發(fā)明制備過程為①以冰醋酸為溶劑，二異丁烯和苯乙腈在濃硫酸和水作用下反應生成N－叔辛基苯乙酰胺；②在適當?shù)娜軇w系中，加入N－叔辛基苯乙酰胺和?；?，使N－叔辛基苯乙酰胺被?；赋浞炙猓ㄟ^蒸餾和重結晶，分離得到叔辛胺和苯乙酸。與現(xiàn)有叔辛胺的制備方法相比，本發(fā)明不僅可以提高收率，而且同時聯(lián)產(chǎn)苯乙酸，可顯著提高綜合經(jīng)濟效益。而且水解條件溫和、環(huán)保。
文檔編號C07C211/00GK1824785SQ200610025218
公開日2006年8月30日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權日2006年3月30日
發(fā)明者張健存, 陳堯, 章麗輝, 彭英丹, 劉文陸, 崔大軍 申請人:上海交通大學