聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和n,o-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及化合物合成方法技術領域，特別地涉及一種聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N,O?二甲基羥胺鹽酸鹽的方法。羥胺鹽在堿性條件下用甲基化劑進行甲基化反應，得到含有甲氧胺和N,O?二甲基羥胺的反應液，然后精餾分離出甲氧胺釜液和N,O?二甲基羥胺粗餾分，再分別加鹽酸成鹽，減壓濃縮結晶，冷卻，抽濾，用水或甲醇重結晶、干燥，得到甲氧胺鹽酸鹽產品和N,O?二甲基羥胺鹽酸鹽產品。該方法工藝簡單可靠，產品質量優(yōu)，總收率高，綜合成本低，同時也更加環(huán)保適合工業(yè)化生產。
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及化合物合成方法技術領域，特別地涉及一種聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0- 二甲基羥胺鹽酸鹽的方法。 聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N,O-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法
【背景技術】
[0002] 甲氧胺鹽酸鹽和N，0_二甲基羥胺鹽酸鹽是重要的精細化工中間體，用于Weinreb 酰胺、醫(yī)藥及農藥的合成。目前用于合成甲氧胺鹽酸鹽和N，0_二甲基羥胺鹽酸鹽的方法有：
[0003] 1、拉?？朔?br>[0004] 高棟華等(化工中間體，2003，24，29-31)介紹了以亞硝酸鈉和亞硫酸氫鈉為原料， 通入SO2氣體，經拉?？?Raschig)反應生成胲基二磺酸鈉鹽，用甲基化劑進行甲基化，再水 解，甲基化得到N，0-二甲基羥胺，反應過程原理如下：
[0005] N搬0行Na勵總HO哪
[0006] HON(SO5Na)2+ (CHs)3SO.1^ CH3ON(SO3Na)2
[0007] CHiON(SOiNa)ri'H5O - CHiOMfe _8] CH3OMI2+ (CH3)2Sai
[0009] 此法成本較低，但反應較難控制，產品質量差，收率低，產生大量氨氮廢水，三廢污 染嚴重，能耗很高。
[0010] 2、鹽酸羥胺法
[0011]專利CN 201310015585.X使用醋酸酯與羥胺鹽在堿存在的條件下進行酰化保護， 然后用甲基化劑進行甲基化、水解、蒸餾、成鹽，其反應式如下：
[0012]
[0013]其中 R1 = -CH3、-C2H5; HX 為 HCl 或 H2SO4，η為 1、2或 3;
[0014]然后再加入酸進行水解，經中和和蒸餾，并在得到的餾分中加鹽酸，得到Ν，0_二甲 基羥胺鹽酸鹽，其反應式如下：
[0016]此法會產生大量含醋酸鈉、硫酸鈉、氯化鈉的含鹽廢水無法有效處理，環(huán)保問題嚴 重。

【發(fā)明內容】

[0017] 本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有技術上的不足，提供一種條件溫和、投資 成本低、操作簡單、無環(huán)保問題，適合工業(yè)化生產的聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0_二甲基羥胺鹽 酸鹽的方法。
[0018] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：提供一種聯(lián)產甲氧胺鹽酸 鹽和N，0_二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，即羥胺鹽和水在堿存在的條件下，用甲基化劑進行甲 基化反應，其反應如下所示：
[0019] NH2OirHCitNaaH ?^NiliOHfNaaMi2O
[0020] NH2Oi-If (：?3Ci i-NaO B-^ Nlil2OCH3-CB3 N'HOCI-]：i； i'(CH 2〇?· NaCI
[0021] 或者
[0022] NH2〇Hiae..S〇4fNn.〇H --^ NH2OiifM ;2 Na iS〇4fB>0
[0023] NHjOH 十((:? 成 〇4+NaOH -^Hj〇(；；H^CH3ISHOCH^(CH3)5Ni：)H+CH5〇H-Na3SO,
[0024] 然后再蒸餾、精餾、成鹽、濃縮結晶、干燥得到聯(lián)產的甲氧胺鹽酸鹽和N，0_二甲基 羥胺鹽酸鹽。
[0025]該方法包括以下步驟：
[0026]①在反應器中加入輕胺鹽和水，控制溫度為20~50 °C，加氫氧化鈉，再加甲基化 劑，堿調pH，0~40 °C保溫攪拌反應1~5h，得反應液；
[0027]②用堿調節(jié)步驟①反應液pH = 9.5~12,在蒸餾塔中加熱蒸餾，塔頂溫度60-100 °C，塔頂?shù)锰狃s餾分，塔釜內殘液回收廢鹽；
[0028]③在精餾塔中精餾步驟②得到的提餾餾分，塔頂溫度40-50°C，塔頂回流比在2~ 8h內由2:1增加到8:1，塔頂?shù)肗，0-二甲基羥胺粗餾分，塔釜得甲氧胺釜液；
[0029] ④將步驟③N，0-二甲基羥胺粗餾分加鹽酸調節(jié)ρΗ=0.5~2成鹽，50~90 °C減壓濃 縮結晶，冷卻，抽濾，用水或甲醇重結晶，40~80°C真空干燥得N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽產品；
[0030] ⑤將步驟③中的甲氧胺釜液加鹽酸調節(jié)ρΗ = 0.5~2成鹽，50~90 °C減壓濃縮結 晶，冷卻，抽濾，用水或甲醇重結晶，40~80°C真空干燥得甲氧胺鹽酸鹽產品。
[0031] 所述步驟①中反應溫度控制在20~50°C，溫度過高，羥胺鹽易于分解。
[0032]所述步驟③中在精餾塔中的精餾，初始塔頂回流比2:1采出塔頂溫度40-50 °C的餾 分，后期隨著塔內的N，0-二甲基羥胺總量下降，塔頂回流比逐漸增大到8:1，增大回流比以 采出更多的N，0-二甲基羥胺。
[0033] 若所述步驟①中羥胺鹽為鹽酸羥胺，則甲基化劑對應為一氯甲烷;若所述步驟① 中羥胺鹽為硫酸羥胺，則甲基化劑對應為硫酸二甲酯，羥胺鹽優(yōu)選為鹽酸羥胺，這樣在處理 回收副產鹽時操作更加簡單。
[0034] 所述步驟①中羥胺鹽與水的質量比為1:0.5~2,甲基化劑與羥胺鹽的摩爾比為 1.5~3:1，且甲基化劑在5~25h內均勻加入，甲基化劑加入的同時加堿調步驟①中的反應 液口!1=9~12。
[0035] 所述步驟①中，在0.5~2h內均勻加氫氧化鈉以游離出羥胺，氫氧化鈉與羥胺鹽的 摩爾比為1~1.5:1。
[0036] 所述堿(即上述提到的堿調PH，不包括步驟①中的氫氧化鈉)為碳酸鈉或氫氧化鈉 或上述兩種堿的混合堿。
[0037]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0_二甲基羥胺鹽酸鹽的方法具有 以下優(yōu)點：
[0038] 1.本發(fā)明聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，可以通過精細控制 甲基化的配比、溫度、PH、甲基化劑加入速度等條件，得到不同比例的甲氧胺和N，0-二甲基 羥胺反應液，根據(jù)生產要求，控制主產甲氧胺或主產N，0-二甲基羥胺。
[0039] 2.本發(fā)明聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0_二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，只產生少量廢水廢 氣，無機鹽可以全部回收，是環(huán)境友好型合成方法，同時也更適合工業(yè)化生產。
[0040] 3.本發(fā)明聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，只使用羥胺鹽、甲 基化劑、鹽酸液堿等常規(guī)原料，并且通過控制甲基化條件和精餾條件，實現(xiàn)聯(lián)產甲氧胺鹽 酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽，工藝簡單可靠，產品質量優(yōu)，總收率高，綜合成本低。
【具體實施方式】
[0041] 以下結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0042] 實施例1
[0043] 在裝有溫度計、攪拌器、恒壓漏斗、尾氣水封的1000 mL四口瓶反應器中，加入鹽酸 -K69g(lmoL)jK69g，20~25°C-Wl40g30%Na0H(1.05moL)JpA53gNa2C03(0.5moL)， 8h內均勻加入CH 3Cl 150.5g(3moL)，同時滴加30%Na0H調ρΗ=9·5~10,然后2~5°C保溫攪 拌反應2h。
[0044] 燒瓶改為蒸餾方式，滴加30 %NaOH調pH= 12，升溫蒸餾2~8h，收集汽相溫度60-100 °C的冷凝液得到提餾餾分，殘液75 °C (真空-0.075MPa)進行減壓濃縮到大量鹽析出，趁 熱過濾得到副產氯化鈉，母液則加回下批殘液繼續(xù)濃縮。
[0045] 在裝有溫度計的填料塔中，加入提餾餾分，加熱升溫。初始塔頂回流比2:1，塔頂溫 度40°C采出含N，0-二甲基羥胺的餾分，后期隨著塔內的N，0-二甲基羥胺總量下降塔頂溫度 逐漸升高到50°C，同時塔頂回流比在2h內也逐漸由2:1增大到8:1以采出更多N，0-二甲基羥 胺餾分，塔釜冷卻后得到甲氧胺餾分170g。
[0046] N，0-二甲基羥胺餾分加31%鹽酸調?!1=1成鹽，75°(：(真空-0.0751^)減壓蒸餾脫 水到有晶體析出，冷卻，抽濾，濾餅用水重結晶，80°C (真空-0.075MPa)真空干燥得其鹽酸鹽 產品，母液收集待下批中和蒸餾。
[0047]甲氧胺餾分加31 %鹽酸調pH= 1成鹽，75°C (真空-0.075MPa)減壓蒸餾到有晶體析 出，冷卻，抽濾，濾餅用水重結晶，80 °C (真空-0.075MPa)真空干燥得其鹽酸鹽產品，母液收 集待下批中和蒸餾。
[0048]甲氧胺鹽酸鹽產品GC含量為98.8 % ;N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽產品GC含量為 99.1 %，套用5次母液后，計算總平均收率甲氧胺鹽酸鹽為41%，N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽為 33%〇
[0049] 實施例2
[0050] 羥胺鹽改為硫酸羥胺（lmol)，甲基化試劑改為則甲基化劑對應為（CH3)2SO4 (2.5mo 1 )，水160g，此時母液中和蒸餾時回收的是硫酸鈉，其他同實施例1。套用5次母液后， 計算總平均收率甲氧胺鹽酸鹽為39%，N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽為31 %。
[0051 ] 實施例3
[0052] 羥胺鹽與甲基化劑的加入量改為：ImoL鹽酸羥胺和1.5moL的CH3Cl,且CH3Cl在25h 內均勻加入，同時加堿調PH=Il~12,然后35~40°C保溫攪拌反應41^Ν，0-二甲基羥胺餾分 加31%鹽酸調?!1 = 2成鹽，甲氧胺餾分加31%鹽酸調?!1 = 2成鹽，兩種產品均在85°(：減壓濃 縮結晶，冷卻后抽濾，濾餅用甲醇重結晶，60°C真空干燥，其他同實施例1，套用5次母液后， 計算總平均收率甲氧胺鹽酸鹽為50 %，N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽為11 %。
[0053] 實施例4
[0054] 水加入量改為100g，羥胺鹽與甲基化劑的加入量改為：ImoL鹽酸羥胺和2m〇L的 CH3Cl,且CH3Cl在15h內均勻加入，同時加堿調pH=9.5~10,然后20~25°C保溫攪拌反應3h。 N，0-二甲基羥胺餾分加31 %鹽酸調ρΗ=0.5成鹽，甲氧胺餾分加31 %鹽酸調ρΗ = 0.5成鹽， 兩種產品均在50°C減壓濃縮結晶，冷卻后抽濾，濾餅用水重結晶，40°C真空干燥，其他同實 施例1，套用5次母液后，計算總平均收率甲氧胺鹽酸鹽為40%，N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽為 15%〇
[0055]以上就本發(fā)明較佳的實施例作了說明，但不能理解為是對權利要求的限制。本發(fā) 明不僅局限于以上實施例，其具體結構允許有變化，凡在本發(fā)明獨立要求的保護范圍內所 作的各種變化均在本發(fā)明的保護范圍內。
【主權項】
1. 聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，其特征在于：該方法包括以下 步驟： ① 在反應器中加入輕胺鹽和水，控制溫度為20~50 °C，加氫氧化鈉，再加甲基化劑，堿 調pH，0~40 °C保溫攪拌反應1~5h，得反應液； ② 用堿調節(jié)步驟①反應液pH = 9.5~12，在蒸餾塔中加熱蒸餾，塔頂溫度60-100°C，塔 頂?shù)锰狃s餾分，塔釜內殘液回收廢鹽； ③ 在精餾塔中精餾步驟②得到的提餾餾分，塔頂溫度40_50°C，塔頂回流比在2~8h內 由2:1增加到8:1，塔頂?shù)肗，0-二甲基羥胺粗餾分，塔釜得甲氧胺釜液； ④ 將步驟③N，0-二甲基羥胺粗餾分加鹽酸調節(jié)pH = 0.5~2成鹽，50~90°C減壓濃縮結 晶，冷卻，抽濾，用水或甲醇重結晶，40~80°C真空干燥得N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽產品； ⑤ 將步驟③中的甲氧胺釜液加鹽酸調節(jié)ρΗ=0.5~2成鹽，50~90°C減壓濃縮結晶，7令 卻，抽濾，用水或甲醇重結晶，40~80°C真空干燥得甲氧胺鹽酸鹽產品。2. 根據(jù)權利要求1所述聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，其特征在 于:若所述步驟①中羥胺鹽為鹽酸羥胺，則甲基化劑對應為一氯甲烷;若所述步驟①中羥胺 鹽為硫酸羥胺，則甲基化劑對應為硫酸二甲酯。3. 根據(jù)權利要求1所述聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，其特征在 于:所述步驟①中羥胺鹽與水的質量比為1:0.5~2,甲基化劑與羥胺鹽的摩爾比為1.5~3: 1，且甲基化劑在5~25h內均勻加入，甲基化劑加入的同時加堿調步驟①中的反應液pH = 9 ~12〇4. 根據(jù)權利要求1所述聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，其特征在 于:所述步驟①中，在〇. 5~2h內均勻加氫氧化鈉，氫氧化鈉與羥胺鹽的摩爾比為1~1.5:1。5. 根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)產甲氧胺鹽酸鹽和N，0-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，其特征 在于:所述堿為碳酸鈉或氫氧化鈉或上述兩種堿的混合堿。
【文檔編號】C07C239/20GK105859575SQ201610210588
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月5日
【發(fā)明人】周淑章, 俞陽晨, 段云鳳, 石園慶, 柳圣境
【申請人】寧波歐迅化學新材料技術有限公司