本發(fā)明涉及四丁基脲的制備方法。
背景技術(shù):
四丁基脲(1,1,3,3-Tetrabutylurea,簡(jiǎn)稱TBU),在常溫和常壓下是一種無(wú)色至淡黃色、無(wú)味的液體,是一種用途廣泛的有機(jī)合成中間體,可用于制備農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、塑料用增塑劑和穩(wěn)定劑、光氣化反應(yīng)的催化劑和溶劑及潤(rùn)滑油等;還可代替劇毒的磷酸酰胺用于制備氨基塑料的添加劑,最重要的用途是在蒽醌法合成過(guò)氧化氫工藝中代替磷酸三辛酯(TOP)用作工作液的溶劑。通過(guò)用TBU部分或全部代替TOP,可增加蒽醌及蒽氫醌在工作液中的溶解度,進(jìn)而增加過(guò)氧化氫的分配系數(shù),提高工作液的氫化效率及過(guò)氧化氫在工作液中的濃度,從而減少溶劑循環(huán)量及操作費(fèi)用,有利于提高過(guò)氧化氫的裝置產(chǎn)能。CN103193680A公布了一種四丁基脲的制備方法,但是采用毒性較大的有機(jī)溶劑,成本較高,且反應(yīng)過(guò)程在回流的狀態(tài)下進(jìn)行,高于二丁胺的閃點(diǎn)(39℃),存在潛在的爆炸危險(xiǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種乙醇法制備四丁基脲的方法,該方法以雙(三氯甲基)碳酸酯、二丁胺為原料,采用毒性較小的乙醇做溶劑,且整個(gè)反應(yīng)過(guò)程不需要在回流狀態(tài)下進(jìn)行,四丁基脲的提純無(wú)需減壓蒸餾高純度,即可得到純度較高的產(chǎn)品,該方法簡(jiǎn)單、便捷、安全、可操作性強(qiáng)。
本發(fā)明所述乙醇法制備四丁基脲的方法,包括以下步驟:
(1)將雙(三氯甲基)碳酸酯溶于乙醇中。
(2)二丁胺中加入水,攪拌均勻。
(3)將步驟(1)雙(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液緩慢加入到步驟(2)的溶液中,控制加料溫度在39℃以下,加料完成后控制反應(yīng)溫度為21~38℃,優(yōu)選25~35℃;反應(yīng)時(shí)間為1~8h,優(yōu)選2~6h。
(4)反應(yīng)結(jié)束,將有機(jī)相和水相分離,有機(jī)相經(jīng)水洗、干燥得到四丁基脲。
上述步驟(1)中雙(三氯甲基)碳酸酯和乙醇的質(zhì)量比一般為1∶3~15,優(yōu)選1∶5~12。
上述步驟(2)中二丁胺和水的質(zhì)量比一般為1∶0.5~5,優(yōu)選1∶1~3。
上述步驟(3)中雙(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺的摩爾比一般為1∶6~12,優(yōu)選1∶7~10。
步驟(4)分離出的水相中加入氫氧化鈉,分離出有機(jī)相,得到二丁胺,可直接用于合成反應(yīng),使二丁胺再循環(huán)使用,二丁胺的利用率大大提高。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例1
稱取雙(三氯甲基)碳酸酯29.7g,溶于150g乙醇中,轉(zhuǎn)入500ml恒壓滴液漏斗;稱取91.1g二丁胺轉(zhuǎn)入1L四口瓶中,并加入120g水,開(kāi)始劇烈攪拌,攪拌均勻后,緩慢滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液,控制加料溫度在39℃以下,加料完成后控制溫度在25~30℃,繼續(xù)反應(yīng)8h。反應(yīng)結(jié)束,用分液漏斗分層,將有機(jī)相和水相分離,有機(jī)相水洗三次,干燥,得產(chǎn)品75.1g,收率88.1%,純度99.2%。水相用NaOH中和,分液,得到粗品二丁胺,可以直接用于下次合成,
實(shí)施例2
稱取雙(三氯甲基)碳酸酯29.7g,溶于350g乙醇中,轉(zhuǎn)入500ml恒壓滴液漏斗;稱取77.6g二丁胺轉(zhuǎn)入1L四口瓶中,加入200g水,開(kāi)始劇烈攪拌,攪拌均勻后,緩慢滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液,控制加料溫度在39℃以下,加料完成后控制溫度在22~28℃,繼續(xù)反應(yīng)5h。反應(yīng)結(jié)束,用分液漏斗分層,將有機(jī)相和水相分離,有機(jī)相水洗三次,干燥,得產(chǎn)品64.0g,收率75.1%,純度99.0%水相用NaOH中和,分液,得到粗品二丁胺,可以直接用于下次合成。
實(shí)施例3
稱取雙(三氯甲基)碳酸酯29.7g,溶于150g乙醇中,轉(zhuǎn)入500ml恒壓滴液漏斗;稱取118.8g二丁胺轉(zhuǎn)入1L四口瓶中,加入150g水,開(kāi)始劇烈攪拌,攪拌均勻后,緩慢滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液,控制加料溫度在39℃以下,加料完成后控制溫度在28~32℃,繼續(xù)反應(yīng)3h。反應(yīng)結(jié)束,用分液漏斗分層,將有機(jī)相和水相分離,有機(jī)相水洗三次,干燥,得產(chǎn)品78.6g,收率92.1%,純度99.1%。水相用NaOH中和,分液,得到粗品二丁胺,可以直接用于下次合成,
實(shí)施例4
稱取雙(三氯甲基)碳酸酯29.7g,溶于200g乙醇中,轉(zhuǎn)入500ml恒壓滴液漏斗;稱取154.2g二丁胺轉(zhuǎn)入1L四口瓶中,加入70g水,開(kāi)始劇烈攪拌,攪拌均勻后,緩慢滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液,控制加料溫度在39℃以下,加料完成后控制溫度在31~35℃,繼續(xù)反應(yīng)3h,反應(yīng)結(jié)束,用分液漏斗分層,將有機(jī)相和水相分離,有機(jī)相水洗三次,干燥,得產(chǎn)品79.5g,收率93.2%,純度99.3%。水相用NaOH中和,分液,得到粗品二丁胺,可以直接用于下次合成。
實(shí)施例5
稱取雙(三氯甲基)碳酸酯29.7g,溶于420g乙醇溶液中,并轉(zhuǎn)入500ml恒壓滴液漏斗,稱取132g二丁胺轉(zhuǎn)入1L四口瓶中,并加入180g水,開(kāi)始劇烈攪拌。攪拌均勻后,緩慢滴加雙(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液,控制加料溫度在39℃以下,加料完成后控制溫度在30~38℃,繼續(xù)反應(yīng)2h,反應(yīng)結(jié)束,用分液漏斗分層,將有機(jī)相和水相分離,有機(jī)相水洗三次,干燥,得產(chǎn)品77.2g,收率90.5%,純度99.1%。水相用NaOH中和,分液,得到粗品二丁胺,可以直接用于下次合成。