一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法技术

本发明专利技术公开了一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法。包括以下步骤：1.将伯胺仲胺混合物溶于有机溶剂，分别将此混合液与苯磺酰氯经由高压恒流泵输送至微通道反应器的两个入口，混合后发生反应，反应液从反应器的出口处流出进入收集槽；2.将收集槽中的反应液与NaOH稀溶液再次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，混合反应后，分离有机相；3.将分离后的有机相与NaOH浓溶液再一次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，升温混合反应，反应结束后分离有机相，减压蒸馏后即得到仲胺。本发明专利技术涉及用微反应器分离伯胺提纯仲胺的方法，而微反应器相比于常规反应器具有更大的比表面积，反应过程中的热交换效率高，集反应时间短，操作便捷于一身。

【技术实现步骤摘要】
一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法
本专利技术涉及一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法，在制备二硝基苯胺类除草剂合成中具有重大的现实意义。
技术介绍
微反应技术是一种新兴技术，属于现代化工学科的前沿，而微反应器，更确切地应称为微结构或微通道反应器，就是微反应技术在现实中的运用。微反应器具有与大反应器完全不同的几何特性：反应温度的精确控制、物料比精确配比，瞬间混合、反应迅速。国内外已有许多学者在微反应器中完成了各种不同类型的反应。中国科学院大连化学物理研究所的陈光文等[200810010797.8]公开了一种在微通道反应器中一步合成二硝基甲苯的硝化方法。以甲苯和硝酸/硫酸(n/s)的混合酸为起始反应物料，物料流由计量泵同步输入到微反应器中，并在反应通道内完成混合传质及反应过程；反应混合酸中物质量组成为：0.1～1.0n/s，及低于15％(质量)的水；反应器内的液时空速为500～50000h-1。在常温至80℃反应器操作温度内甲苯转化率高于98％，二硝基甲苯收率高于95％。陈光文等又在[200810011998.X]公开了一种在微通道反应器中合成硝基苯的联合硝化法。合成过程在高含水的混酸条件下连续操作，苯转化率为99.85％，产物硝基苯选择行为99.8％。南京工业大学的邵宗平等在[200710191915.5]公开了一种利用微反应器自燃合成纳米级锂离子动力电负极材料的方法。以金属的可溶性盐或其他化合物的纳米粉体为原料，并按照材料的化学计量配比进行配料，再加入一定量的助燃剂，溶于水中形成溶液或者均匀分散的乳浊液，并用纤维植质的棉花或纸类将溶液全部吸收，令其自燃得到前驱体，再将前驱体于炉中烧结即可制得负极材料。该法工艺简单，大大缩短了反应时间，降低了烧结温度，而且符合环境要求，适合大规模生产。WilmsD，KlosJ等人利用微反应器进行多步合成重氮甲烷前驱体，使用了不同的溶剂，收率大于90％，明显高于常规反应器；HisamotoH，SaitoT等人在微反应器中进行5-甲基间苯二酚与4-硝基苯重氮四氟化物的耦合反应，转化率高达100％，避免了副反应。然而，在微反应器中分离伯胺提纯仲胺却还未见报导。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法，所述微反应器至少具有两个进口，一个出口。一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法，所述方法包括以下步骤：第一步，将伯胺仲胺混合物溶于有机溶剂，分别将此混合液与苯磺酰氯经由高压恒流泵输送至微通道反应器的两个入口，混合后发生反应，反应液从反应器的出口处流出进入收集槽；第二步，将收集槽中的反应液与NaOH稀溶液再次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，混合反应后，分离有机相；第三步，将分离后的有机相与NaOH浓溶液再一次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，升温混合反应，反应结束后分离有机相，减压蒸馏后即得到仲胺。其中，第一步中，所述的有机溶剂为环己烷、正己烷中的一种。第一步中，所述苯磺酰氯与混合液中的伯胺仲胺混合物的摩尔比为(1～1.3):1，反应时间为15s。第二步中，所述反应液中的伯胺仲胺混合物与NaOH稀溶液中NaOH的摩尔比为(4～10):1，NaOH稀溶液质量分数为2％，反应时间为10s。第三步中，所述的NaOH浓溶液中的NaOH与有机相中的伯胺仲胺混合物的摩尔比为(1～1.15):1，所述的NaOH浓溶液质量分数为10％。第三步中，反应在45～75℃下进行，反应时间为35～65s。本专利技术以兴斯堡反应为核心反应，反应方程式如下：伯胺与苯磺酰氯(第一步)反应：仲胺与苯磺酰氯(第一步)反应：伯胺的磺酰胺与NaOH稀(第二步)的反应是因为氨基上的氢原子受磺酰基的影响呈弱酸性，所以能溶于碱变为盐。仲胺的磺酰胺碱解(第三步)反应：兴斯堡反应是利用苯磺酰氯鉴别和分离伯、仲、叔胺的反应。一级、二级胺在碱存在下，亦能跟苯磺酰氯作用，生成苯磺酰胺。一级胺生成的苯磺酰胺，因氨基上的氢原子受磺酰基的影响呈弱酸性，所以能溶于碱变为盐。二级胺所生成的苯磺酰胺，氨基上没有氢原子不能生成盐。三级胺与苯磺酰氯不能起作用。所以常利用苯磺酰氯(或对甲苯磺酰氯)来分离三种胺的混合物，这称为兴斯堡反应。本专利技术所采用的是苯磺酰氯，因其具有价廉易得的特点。本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：(1)由于本专利技术涉及用微反应器分离伯胺提纯仲胺的方法，而微反应器相比于常规反应器具有更大的比表面积，反应过程中的热交换效率高，集反应时间短，操作便捷于一身。(2)本专利技术采用了环己烷、正己烷作为溶剂，避免了因仲胺的磺酰胺不溶于NaOH溶液而产生过滤的操作，最大程度降低了实验过程的损失。(3)相较于常规的反应仪器，需要10～12h甚至更多时间回流，本专利技术第三步的反应，仅需反应时间为35～65s，大大降低了反应时间，在生产应用中，有巨大的工业实用前景。(4)本专利技术所述的分离伯胺提纯仲胺的方法，极大地提高了仲胺的纯度，可达到98％以上(GC)。附图说明图1本专利技术微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法流程图。具体实施方式本专利技术用于实现反应的微通道反应器，是玻璃材质的，由于其反应器耐腐蚀性好，拥有两条进口通道和一条与之相连的出口通道。进口微通道尺寸和反应微通道尺寸不一致，进口通道尺寸较大，更加利于提高微混合效率，在微通道反应器所拥有的微通道中，可以把大液滴分散为均匀的乳状液，混合效果更好，有利于两相反应的进行。下述各实施例中微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法流程图如图1。实施例1第一步，取3,4二甲基苯胺与N-(1-甲基乙基)-3,4-二甲基苯胺(含90％)混合物溶于环己烷或正己烷中，将此混合液与苯磺酰氯以1:1的摩尔比分别经由高压恒流泵输送至微通道反应器的两个入口，混合后发生反应，反应液从反应器的出口处流出进入收集槽，反应时间为15s。第二步，将收集槽中的反应液与NaOH稀溶液以10:1的摩尔比再次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，混合反应后，分离有机相，NaOH稀溶液质量分数为2％，反应时间为10s。第三步，将分离后的有机相与NaOH浓溶液以1:1的摩尔比再一次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，升温混合反应，反应结束后分离有机相，减压蒸馏后即得到仲胺，所述的NaOH浓溶液质量分数为10％。反应结束后收集槽中的混合液，分离有机相，减压蒸馏后即得到仲胺。经检测得N-(1-甲基乙基)-3,4-二甲基苯胺纯度为98.1％(GC)。实施例2过程同实施例1，仅改变第一步反应混合溶液与苯磺酰氯摩尔比为1.1:1，其余反应条件不变，经检测得到仲胺N-(1-甲基乙基)-3,4-二甲基苯胺纯度为98.8％(GC)。实施例3过程同实施例1，仅改变第一步反应混合溶液与苯磺酰氯摩尔比为1.2:1，其余反应条件不变，经检测得到仲胺N-(1-甲基乙基)-3,4-二甲基苯胺纯度为98.3％(GC)。实施例4过程同实施例1，仅改变第一步反应混合溶液与苯磺酰氯摩尔比为1.3:1，其余反应条件不变，经检测得到仲胺N-(1-甲基乙基)-3,4-二甲基苯胺纯度为98.9％(GC)。实施例5过程同实施例1，仅改变第二步反应液中的伯胺仲胺混合物与稀NaOH溶液中NaOH的摩尔比为8:1，其余反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，将伯胺仲胺混合物溶于有机溶剂，分别将此混合液与苯磺酰氯经由高压恒流泵输送至微通道反应器的两个入口，混合后发生反应，反应液从反应器的出口处流出进入收集槽；第二步，将收集槽中的反应液与NaOH稀溶液再次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，混合反应后，分离有机相；第三步，将分离后的有机相与NaOH浓溶液再一次分别经由高压恒流泵通入微通道反应器的两个入口，升温混合反应，反应结束后分离有机相，减压蒸馏后即得到仲胺。

【技术特征摘要】
1.一种用微反应器高效分离伯胺提纯仲胺的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：第一步，取3,4二甲基苯胺与N-(1-甲基乙基)-3,4-二甲基苯胺混合物溶于环己烷或正己烷中，将此混合液与苯磺酰氯以1:1的摩尔比分别经由高压恒流泵输送至微通道反应器的两个入口，混合后发生反应，反应液从反应器的出口处流出进入收集槽，反应时间为15s；第二步，将收集槽中的反应液与NaOH稀溶液以10:1的摩尔比再次分别经由高压恒流泵通入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌栋，腾裕翔，刘建华，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32