四丁基脲的合成方法技术

本申请提供一种四丁基脲的合成方法，包括以下步骤：将有机强碱催化剂和碳酸二甲酯溶于溶剂中，升温至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加热至回流，保温反应5~8小时，得到反应液；将反应液常压精馏，得到含有溶剂的冷凝液和剩余液；将剩余液减压精馏，得到四丁基脲产品和残留物。上述四丁基脲的合成方法，避免了使用剧毒原料光气，无氯化氢气体产生，对设备无腐蚀，对设备要求较低，同时也避免了“三废”产生，得到的四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量在99%以上，收率在75%以上。

【技术实现步骤摘要】
四丁基脲的合成方法
本专利技术涉及精细化工新材料合成
，特别是涉及四丁基脲的合成方法。
技术介绍
四丁基脲是一种用途很广的有机合成中间体，也可用作有机合成的溶剂、萃取剂和催化剂。此外，由于氢化蒽醌在四丁基脲中的溶解度大于磷酸三辛酯，使得双氧水生产过程中的氢化效率提高，萃取过程中的分配系数增大，因此，可替代磷酸三辛酯用作双氧水生产中的溶剂。传统的关于四丁基脲的合成主要有如下几种方法：（1）光气法：使用剧毒原料光气，而且生产过程中产生大量的氯化氢气体，废气量大，且氯化氢气体对设备腐蚀性强，对设备要求很高；（2）双光气和三光气法：在生产过程中产生大量废水，且氯化氢气体对设备腐蚀性强，对设备要求很高；（3）碳酸酯法：需采用高温高压，能耗高，收率低；（4）羰基催化法：需采用金属催化剂，价格较贵而且收率低。因此，寻找一种避免使用剧毒原料光气，且对设备要求较低，对设备无腐蚀性，并且不产生“三废”，具有较高收率的四丁基脲的合成方法成为当务之急。
技术实现思路
基于此，有必要针对
技术介绍
中存在的问题，提供一种避免使用剧毒原料光气，且对设备要求较低，对设备无腐蚀性，并且不产生“三废”，具有较高收率的四丁基脲的合成方法。一种四丁基脲的合成方法，包括以下步骤：将有机强碱催化剂和碳酸二甲酯溶于溶剂中，升温至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向所述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加热至回流，保温反应5~8小时，得到反应液；将所述反应液常压精馏，得到含有溶剂的冷凝液和剩余液；将所述剩余液减压精馏，得到所述四丁基脲产品和残留物。在其中一个实施例中，所述溶剂、有机强碱催化剂、碳酸二甲酯和二正丁胺的质量比为60~110:1:10~50:15~22。在其中一个实施例中，所述四丁基脲的合成方法还包括以下步骤:收集所述含有溶剂的冷凝液，作为所述溶剂回收套用。在其中一个实施例中，所述四丁基脲的合成方法还包括以下步骤：将所述残留物用甲苯洗涤，过滤后得滤液和滤饼；取所述滤液减压蒸馏，回收甲苯套用；取所述滤饼减压干燥，作为所述有机强碱催化剂回收套用。在其中一个实施例中，所述溶剂为三氯甲烷、二甲苯、氯苯、二甲基甲酰胺、甲醇或乙醇。在其中一个实施例中，所述有机强碱催化剂为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁基醇钾或叔丁基醇钠。上述四丁基脲的合成方法，采用有机强碱催化剂催化二正丁胺和碳酸二甲酯反应，避免了使用剧毒原料光气，无氯化氢气体产生，对设备无腐蚀，对设备要求较低，同时也避免了固体光气法生产过程中“三废”的产生，得到的四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量在99%以上，收率在75%以上。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。一种四丁基脲的合成方法，包括以下步骤：S110、将有机强碱催化剂和碳酸二甲酯溶于溶剂中，升温至30℃~50℃，得到混合液。其中，有机强碱催化剂为甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁基醇钾或叔丁基醇钠。优选的，上述有机强碱催化剂为甲醇钠。溶剂为三氯甲烷、二甲苯、氯苯、二甲基甲酰胺、甲醇或乙醇。由于本申请中四丁基脲的合成方法副产物为甲醇，因此，上述溶剂优选为甲醇，避免了对后续产品、副产物和溶剂的分离，降低生产成本。S120、在50℃~80℃，向上述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加热至回流，保温反应5~8小时，得到反应液。其中，溶剂、有机强碱催化剂、碳酸二甲酯和二正丁胺的质量比为60~110:1:10~50:15~22。优选的，上述溶剂、有机强碱催化剂、碳酸二甲酯和二正丁胺的质量比为：70.1:1:4:5.3：19.8。S130、将上述反应液常压蒸馏，得到含有溶剂的冷凝液和剩余液。其中，含有溶剂的冷凝液可以收集后回收，作为溶剂回收套用。上述含有溶剂的冷凝液中还含有未反应完全的碳酸二甲酯。当上述含有溶剂的冷凝液作为溶剂回收套用后，未反应完全的碳酸二甲酯可参与第二批次的反应。可以理解，步骤S130中常压精馏的条件可以根据需要分离的冷凝液和剩余液的组分确定。S140、将上述剩余液减压精馏，得到四丁基脲产品和残留物。残留物用甲苯洗涤，过滤后得滤液和滤饼，取滤液减压蒸馏，回收甲苯套用，取氯苯减压干燥，作为有机强碱催化剂回收套用。上述四丁基脲的合成方法，采用有机强碱催化剂催化二正丁胺和碳酸二甲酯反应，反应条件温和，避免了使用剧毒原料光气，无氯化氢气体产生，对设备无腐蚀，对设备要求较低，同时也避免了固体光气法生产过程中“三废”的产生，得到的四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量在99%以上，收率在75%以上。此外，溶剂和催化剂皆可回收套用，降低了能耗和生产成本。以下为具体实施例。实施例1将2.14g甲醇钠和97g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升温至30℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升温至回流，保温反应5小时，得到反应液。将反应液常压精馏，收集80℃~90℃的冷凝液242g（冷凝液中甲醇的质量含量为66.6%,碳酸二甲酯的质量含量为33.4%），剩余液再减压精馏，收集156℃~160℃的冷凝液42.4g，即四丁基脲产品。经计算，四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量为99.18%，收率为90.9%。实施例2将2g甲醇钠和97g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升温至50℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升温至回流，保温反应8小时，得到反应液。将反应液常压精馏，收集80℃~90℃的冷凝液238.4g（冷凝液中甲醇的质量含量为68.5%,碳酸二甲酯的质量含量为31.5%），剩余液再减压精馏，收集156℃~160℃的冷凝液35.1g，即四丁基脲产品。经计算，四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量为99%，收率为75.2%。实施例3将2.4g甲醇钠和97g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升温至40℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升温至回流，保温反应6小时，得到反应液。将反应液常压精馏，收集80℃~90℃的冷凝液240.8g（冷凝液中甲醇的质量含量为66.1%,碳酸二甲酯的质量含量为33.9%），剩余液再减压精馏，收集156℃~160℃的冷凝液42.18g，即四丁基脲产品。经计算，四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量为99.23%，收率为90.4%。实施例4将2.14g甲醇钠和87.3g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升温至35℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升温至回流，保温反应7小时，得到反应液。将反应液常压精馏，收集80℃~90℃的冷凝液232.4g（冷凝液中甲醇的质量含量为69.9%,碳酸二甲酯的质量含量为30.1%），剩余液再减压精馏，收集156℃~160℃的冷凝液38.5g，即四丁基脲产品。经计算，四丁基脲产品中四丁基脲的质量含量为99.09%，收率为82.5%。实施例5将2.14g甲醇钠和107g碳酸二甲酯溶于150本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四丁基脲的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将有机强碱催化剂和碳酸二甲酯溶于溶剂中，升温至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向所述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加热至回流，保温反应5~8小时，得到反应液；将所述反应液常压精馏，得到含有溶剂的冷凝液和剩余液；将所述剩余液减压精馏，得到所述四丁基脲产品和残留物。

【技术特征摘要】
1.一种四丁基脲的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将有机强碱催化剂和碳酸二甲酯溶于溶剂中，升温至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向所述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加热至回流，保温反应5~8小时，得到反应液；将所述反应液常压精馏，得到含有溶剂的冷凝液和剩余液；将所述剩余液减压精馏，得到所述四丁基脲产品和残留物。2.根据权利要求1所述的四丁基脲的合成方法，其特征在于，所述溶剂、有机强碱催化剂、碳酸二甲酯和二正丁胺的质量比为60~110:1:10~50:15~22。3.根据权利要求1所述的四丁基脲的合成方法，其特征在于，所述四丁...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝红福，邓燕兰，张敦河，陈儒贵，
申请(专利权)人：湖南国发精细化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43