本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物的合成方法，即N，N-二甲基二甘醇胺的合成及雜質(zhì)的除去方法。
背景技術(shù)：
：N，N-二甲基二甘醇胺(簡(jiǎn)稱(chēng)：DMAEE)，其結(jié)構(gòu)式如S-1所示，是一類(lèi)重要的有機(jī)化工中間體，更是一種聚氨酯泡沫合成的發(fā)泡催化劑，適用于聚氨酯硬泡、半硬泡等，主要應(yīng)用于包裝泡沫。作為雜質(zhì)的N，N-二甲基二甘醇胺甲酸酯為S-1的甲酸酯，結(jié)構(gòu)式如S-2所示。綜合文獻(xiàn)報(bào)道，目前N，N-二甲基二甘醇胺的制備主要采用以下方法：1)、環(huán)氧乙烷法：有文獻(xiàn)報(bào)道以二甲胺與環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成DMAEE；二甲基乙醇胺和環(huán)氧乙烷反應(yīng)生成DMAEE；該法二甲胺氣味大，環(huán)氧乙烷易燃易爆，不易儲(chǔ)存。2)、二甘醇法：US172430報(bào)道了一種以二甘醇和二甲胺為原料，經(jīng)固定床催化反應(yīng)生成DMAEE，同時(shí)聯(lián)產(chǎn)BDMAEE，該工藝設(shè)備要求高，催化劑研發(fā)技術(shù)難度大，二甲胺氣味大。3)、二甘醇胺法HG9701207報(bào)道了一種以二甘醇胺、甲醛為原料，在貴金屬催化劑的作用下加氫還原反應(yīng)生成DMAEE，收率可達(dá)100％。存在氫氣的使用要求非常高，設(shè)備要求高等缺陷。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種工藝簡(jiǎn)潔、原料來(lái)源廣泛、設(shè)備要求簡(jiǎn)單的N，N-二甲基二甘醇胺(DMAEE)的合成法。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種N，N-二甲基二甘醇胺的合成法，包括以下步驟：1)、合成：在容器(例如為三口燒瓶)中先加入二甘醇胺和多聚甲醛，然后于攪拌條件下滴加甲酸，所述二甘醇胺：多聚甲醛：甲酸的摩爾比為1：2～3:2～3(最佳為1:2:2)，反應(yīng)溫度為50～110℃，反應(yīng)時(shí)間為1～2小時(shí)；反應(yīng)結(jié)束后，減壓(真空度為-0.094MPa)蒸出反應(yīng)生成的水，得反應(yīng)液；所述反應(yīng)液為含有雜質(zhì)N，N-二甲基二甘醇胺甲酸酯(S-2)的DMAEE(N，N-二甲基二甘醇胺)；該步驟中，甲酸參與反應(yīng)(起到還原作用)，生成二氧化碳溢出；2)、酯交換：在步驟1)所得的反應(yīng)液中加入醇類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行酯交換反應(yīng)(從而除去雜質(zhì))，得除雜后反應(yīng)液；3)、精餾：將步驟2)所得的除雜后反應(yīng)液進(jìn)行減壓(真空度為-0.094MPa)蒸餾，分離出醇類(lèi)物質(zhì)和DMAEE(N，N-二甲基二甘醇胺)；醇類(lèi)物質(zhì)能回收套用。作為本發(fā)明的N，N-二甲基二甘醇胺的合成法的改進(jìn)：所述步驟2)中的醇類(lèi)物質(zhì)為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇。作為本發(fā)明的N，N-二甲基二甘醇胺的合成法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟2)的酯交換反應(yīng)中：醇類(lèi)物質(zhì)與步驟1)中的二甘醇胺的用量比為：80～120g醇類(lèi)物質(zhì)/0.6mol二甘醇胺；于回流溫度(約120℃)下進(jìn)行酯交換反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3～5小時(shí)。作為本發(fā)明的N，N-二甲基二甘醇胺的合成法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述步驟1)為：于室溫下將二甘醇胺和多聚甲醛進(jìn)行混合(混合時(shí)間為30±10min)，然后升溫至50～110℃于攪拌條件下滴加甲酸，甲酸的滴加時(shí)間為60±10min；甲酸滴加完畢后保溫反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為1～2小時(shí)。本發(fā)明以二甘醇胺、多聚甲醛、甲酸為原料，反應(yīng)生成DMAEE，同時(shí)生成副產(chǎn)物S-2(N，N-二甲基二甘醇胺甲酸酯)，并提供了去除S-2的處理方法。步驟1)為以二甘醇胺、多聚甲醛、甲酸為原料，反應(yīng)生成DMAEE及S-2；步驟2)為S-2經(jīng)酯交換反應(yīng)生成DMAEE；步驟3)為：精餾提純，從而得到純的產(chǎn)品DMAEE。在本發(fā)明的酯交換步驟中，N-二甲基二甘醇胺甲酸酯(S-2)與醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，將S-2轉(zhuǎn)變生成DMAEE，同時(shí)生成相應(yīng)的甲酸醇酯(具體為：甲酸甲醇酯、甲酸乙醇酯、甲酸異丙醇酯、甲酸正丁醇酯)。在本發(fā)明的精餾步驟中，上述甲酸醇酯溶于醇類(lèi)物質(zhì)中被一起分離，由于甲酸醇酯的含量很少，因此，醇類(lèi)物質(zhì)能被回收套用；但是，甲酸醇酯的濃度隨著反應(yīng)批次的增加而逐漸增加，因此套用次數(shù)一般不超過(guò)5次。超過(guò)5次，則應(yīng)對(duì)回收的醇類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行精餾分離，從而去除相應(yīng)的甲酸醇酯。二甘醇胺先與甲醛縮合反應(yīng)生成烯胺作為中間體；
背景技術(shù)：
中告知的方法3是采用貴金屬催化加氫還原烯胺，而本發(fā)明用甲酸還原烯胺；是兩個(gè)完全不同的反應(yīng)。本發(fā)明的DMAEE的合成方法，具有如下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：1)、反應(yīng)為常壓反應(yīng)，設(shè)備要求簡(jiǎn)單，操作安全；2)、原料來(lái)源廣，工藝簡(jiǎn)單；3)、無(wú)需引入貴金屬催化劑和氫氣，降低成本；4)、提供了一種酯交換反應(yīng)除去雜質(zhì)的方法，得到的產(chǎn)品純度高。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。實(shí)施例1、一種DMAEE合成法，以二甘醇胺、多聚甲醛和甲酸為起始原料，依次進(jìn)行以下步驟：1)、合成：在250ml三口燒瓶中加入63.1g二甘醇胺(0.6mol)、34.5g多聚甲醛(1.2mol)、攪拌30分鐘，控溫100～110℃滴加63g甲酸(1.2mol，88％)，約1小時(shí)滴加結(jié)束，繼續(xù)控溫100～110℃反應(yīng)1小時(shí)。減壓蒸出水30g(真空度-0.094MPa，釜溫80℃)。蒸水結(jié)束，進(jìn)行氣相色譜分析，產(chǎn)品含量90.0％，雜質(zhì)(S-2)含量9.8％。2)、酯交換向步驟1)的三口燒瓶中加入100g正丁醇，升溫至回流(約120℃)4小時(shí)，經(jīng)氣相色譜分析，雜質(zhì)(S-2)含量為0.02％，降溫后備用。3)精餾提純將步驟2)的液體轉(zhuǎn)移至500ml精餾燒瓶中在真空度為-0.094MPa下進(jìn)行減壓蒸餾，62℃的組分為正丁醇及酯交換下來(lái)的甲酸正丁醇酯，121℃組分即產(chǎn)品DMAEE。收集121℃組分128.3g，收率96.5％，含量99.9％。蒸餾結(jié)束后，將62℃的組分正丁醇(包含微量的甲酸正丁醇酯)回收套用。實(shí)施例2～實(shí)施例9、改變實(shí)施例1的步驟1)中的反應(yīng)條件，即反應(yīng)溫度、投料比例，其余等同于實(shí)施例1，具體內(nèi)容及最終所得數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。表1對(duì)比例1、將實(shí)施例1中二甘醇胺：多聚甲醛：甲酸的投料比(摩爾比)由1:2:2改成1:1:1；其余等同于實(shí)施例1。無(wú)法獲得產(chǎn)物。對(duì)比例2、將實(shí)施例1中二甘醇胺：多聚甲醛：甲酸的投料比(摩爾比)由1:2:2改成1:1:2；其余等同于實(shí)施例1。無(wú)法獲得產(chǎn)物。對(duì)比例3、將實(shí)施例1中二甘醇胺：多聚甲醛：甲酸的投料比(摩爾比)由1:2:2改成1:2:1；其余等同于實(shí)施例1。上述對(duì)比例1～對(duì)比例3的結(jié)果如表1所示。對(duì)比例4、將實(shí)施例1中二甘醇胺：多聚甲醛：甲酸的投料比(摩爾比)由1:2:2改成1:2:3；其余等同于實(shí)施例1。該案例，需要在步驟2)使用200g的正丁醇，才能基本達(dá)到實(shí)施例1所述的收率和純度；因此，相對(duì)于實(shí)施例1而言，該案例存在正丁醇使用量大，生成甲酸正丁醇酯多，從而造成甲酸和正丁醇消耗量大的技術(shù)缺陷。實(shí)施例1-1～實(shí)施例1-5、改變實(shí)施例1的步驟2)中的正丁醇循環(huán)使用次數(shù)，其余等同于實(shí)施例1，具體內(nèi)容及最終所得數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。表2實(shí)施例10～實(shí)施例12、將實(shí)施例1的步驟2)中的正丁醇改成其它醇類(lèi)，其余等同于實(shí)施例1，具體內(nèi)容及最終所得數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。表3實(shí)施例醇類(lèi)收率/％純度/％10甲醇96.399.511乙醇96.299.612異丙醇96.499.8最后，還需注意的是，以上例舉的僅是本發(fā)明的若干具體實(shí)施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還有很許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3