N,N‑二异丙基氨基丙酰胺的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种N,N‑二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，包括以下步骤：1)、合成：先将丙烯酰胺、溶剂和催化剂混合，然后于冰浴工况下滴加二异丙胺或者二异丙胺和溶剂的混合液，滴加结束后加热至30～80℃，保温反应5～24小时；2)、分离：将步骤1)所得的反应液过滤，所得滤液进行减压蒸馏，蒸馏后所得的底物用甲基叔丁基醚溶解后，过滤，干燥；得N,N‑二异丙基氨基丙酰胺。

N, the synthesis method of N two isopropyl amino acrylic amide

The invention discloses a method for synthesizing N N, two isopropyl amino lactam, which comprises the following steps: 1): first, synthesis of acrylamide, solvent and catalyst mixed, mixed liquid and then in an ice bath under the condition of adding two or two isopropylamine isopropyl amine and solvent, adding after the end heated to 30~80 DEG C, the reaction of 5~24 hours; 2), separation: Step 1) reaction liquid filtration to obtain filtrate, vacuum distillation, distillation of the substrate by methyl tert butyl ether after dissolving, filtering, drying; N, N two isopropyl amino propionyl amine.

【技术实现步骤摘要】
N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法
本专利技术涉及一种有机化合物的合成方法，即N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法。
技术介绍
N,N-二异丙基氨基丙酰胺，纯品为白色固体，其结构式如S-1所示，是一类重要的有机化工中间体，主要用作普拉西坦的重要中间体N,N-二异丙基乙二胺的合成原料。综合文献报道，N,N-二异丙基氨基丙酰胺的制备主要以醋酸、脯氨酸以及各种金属盐路易斯酸为催化剂，同时氯化铵、四氯化硅也广泛应用于合成其类似化合物。1)LiuShuangxi于QiluYaoshi(SynthesisofN,N-diisopropylethane-1,2-diamine.QiluYaoshi,2012,31(11),631-651)报道了一种以二异丙胺和丙烯酰胺为原料，以水为溶剂经Michael加成反应生成N,N-二异丙基氨基丙酰胺，反应温度约50℃，反应时间为48小时；收率为88.3％。该工艺过程简单，但反应时间过长。反应式方程如下：2)以二异丙胺和丙烯酰胺为原料，20mol％的三氟甲磺酸脯氨酸盐为催化剂，以水为溶剂50℃反应12h生成N,N-二异丙基氨基丙酰胺(ShiXiangjun,ZhangWenjun,YuChuanming.ImprovedsyntheticprocessofN,N-diisopropylethane-1,2-diamine.ZhejiangHuagong,2013,44(11),21-23)，收率为73.6％。该法引入催化剂，大幅度减少了反应所需时间，但所需水量与产品质量之比为12.2：1，溶剂水用量过多，废水不易处理。反应式方程如下：
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种工艺简洁、成本低、收率高、污染少的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，包括以下步骤：1)、合成：先将丙烯酰胺、溶剂和催化剂混合，然后于冰浴工况下滴加(缓慢滴加)二异丙胺或者二异丙胺和溶剂的混合液(该混合液为步骤2)所得的馏分)，从而控制体系温度在-5～50℃(较佳为-5～0℃)，滴加结束后加热至30～80℃(较佳为50～70℃)，保温反应5～24小时(较佳为10～12小时)；所述丙烯酰胺：二异丙胺的摩尔比为1:1.05～2；催化剂占二异丙胺与丙烯酰胺这两者质量之和的0.5～15.0％(较佳为2～6％，最佳为5％)；备注：反应结束后得到含目标产物的混合液；2)、分离：将步骤1)所得的反应液过滤，所得滤液进行减压蒸馏，蒸馏后所得的底物用甲基叔丁基醚溶解后，过滤，干燥(滤饼干燥)；得N,N-二异丙基氨基丙酰胺。备注：蒸馏后所得的底物为N,N-二异丙基氨基丙酰胺和催化剂(氯化铝)的混合固体，用甲基叔丁基醚溶解催化剂(氯化铝)后，过滤，得不溶的白色固体的N,N-二异丙基氨基丙酰胺。作为本专利技术的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法的改进：所述步骤1)中，滴加结束后于冰浴工况保温30±5分钟，再加热至30～80℃。作为本专利技术的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法的进一步改进：所述催化剂AlCl3。作为本专利技术的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法的进一步改进：溶剂为无水乙醇。所述步骤1)中，每0.1mol丙烯酰胺配用溶剂的总量为8～12ml(约10ml)。作为本专利技术的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法的进一步改进：所述步骤2)减压蒸馏所得的馏分(馏出液)为溶剂(无水乙醇)和二异丙胺的混合液；可循环套用于步骤1)。在本专利技术中，步骤1)可在在0℃冷却槽中的三口烧瓶中进行。本专利技术是一种以二异丙胺、丙烯酰胺为原料，经Michael加成生成N,N-二异丙基氨基丙酰胺的制备方法，催化剂为AlCl3。在本专利技术的步骤1)中，在三口烧瓶内加入作为反应原料的丙烯酰胺和无水乙醇溶剂，置于冰浴中；向釜液中缓慢滴加二异丙胺，滴加结束后保温约半小时；再加热反应液至30～80℃保温反应5～24小时(较佳为50℃保温反应12h)；步骤2)中，反应釜液进行简单的减压蒸馏，即得可循环套用的无水乙醇和二异丙胺混合液。本专利技术的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的反应方程式如下式S-2：本专利技术的N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，以二异丙胺、丙烯酰胺为原料，在氯化铝的作用下催化反应生成N,N-二异丙基氨基丙酰胺；本专利技术具有如下技术优势：1)、一锅法反应，操作方便，缩短了反应流程；反应温度低，节省能耗；2)、不需要三氟甲磺酸脯氨酸盐作为催化剂，催化剂用量仅为2～5.5wt.％，降低了成本，减少了排放；3)、原料来源广，工艺简单，原子经济性高，原料利用率高，适合于工业化生产。4)、步骤2)过滤所得的溶剂及过量原料能回收套用，原子经济型高；做到零排放。LiuShuangxi方法不加催化剂，但需大量水作为溶剂且反应时间过长，不适宜规模化生产。ShiXiangjun方法以三氟甲磺酸脯氨酸盐为催化剂，成本高且回收困难。而本专利技术采用催化剂为AlCl3，溶剂为无水乙醇，回收套用简单，对环境相对友好，适宜规模化生产。当选用5wt.％AlCl3作为催化剂时，产物总收率达到90.4％。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例1、一种N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，以二异丙胺、丙烯酰胺为起始原料，氯化铝(5wt.％)为催化剂，依次进行以下步骤：1)、合成：在100ml三口烧瓶内加入7.1g丙烯酰胺(0.1mol)、1.2g氯化铝和10ml无水乙醇，置于冷却槽中(冰浴工况)；向釜液中缓慢滴加15.15g二异丙胺(0.15mol)，滴加结束后冰浴工况下保温半小时；再加热反应液至50℃保温反应12h。备注说明：滴加二异丙胺的过程中，若速度太快则釜液温度会上升导致副反应增多，滴加过程中保持釜温在0℃。2)、分离：将步骤1)所得的反应液过滤，所得滤液进行减压蒸馏，在-0.09MPa压力下，收集75-72℃下的馏分即为二异丙胺的乙醇溶液。釜底为N,N-二异丙基氨基丙酰胺和氯化铝的混合固体，用甲基叔丁基醚溶解氯化铝后，过滤，得不溶的白色固体N,N-二异丙基氨基丙酰胺，真空干燥(0.08MPa的真空度、70℃的温度干燥1200分钟)后得到产品(N,N-二异丙基氨基丙酰胺)纯度为99.2％；以消耗的丙烯酰胺为基准，收率为90.4％。实施例1-1～实施例1-5、改变实施例1的步骤1)中的反应时间，其余等同于实施例1。具体内容及最终所得数据见表1。表1实施例11-11-21-31-41-5反应时间/h12810141824产品纯度/％99.297.298.799.199.399.2收率/％90.460.785.390.390.190.4对比例1、一种N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，以二异丙胺、丙烯酰胺为起始原料，氯化铝(5％)为催化剂，依次进行以下步骤：1)、合成：在100ml置于冷却槽(冰浴工况)中的三口烧瓶内加入15.15g二异丙胺(0.15mol)，向釜液中缓慢滴加7.1g丙烯酰胺(0.1mol)、1.2g氯化铝和10ml无水乙醇的混合液，滴加结束后冰浴工况下保温半小时；再加热反应液至50℃保温反应12h。滴加过程中保持釜温在0℃。2)、分离：等同于实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
N,N‑二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，其特征是包括以下步骤：1)、合成：先将丙烯酰胺、溶剂和催化剂混合，然后于冰浴工况下滴加二异丙胺或者二异丙胺和溶剂的混合液，从而控制体系温度在‑5～50℃，滴加结束后加热至30～80℃，保温反应5～24小时；所述丙烯酰胺：二异丙胺的摩尔比为1:1.05～2；催化剂占二异丙胺与丙烯酰胺这两者质量之和的0.5～15.0％；2)、分离：将步骤1)所得的反应液过滤，所得滤液进行减压蒸馏，蒸馏后所得的底物用甲基叔丁基醚溶解后，过滤，干燥；得N,N‑二异丙基氨基丙酰胺。

【技术特征摘要】
1.N,N-二异丙基氨基丙酰胺的合成方法，其特征是包括以下步骤：1)、合成：先将丙烯酰胺、溶剂和催化剂混合，然后于冰浴工况下滴加二异丙胺或者二异丙胺和溶剂的混合液，从而控制体系温度在-5～50℃，滴加结束后加热至30～80℃，保温反应5～24小时；所述丙烯酰胺：二异丙胺的摩尔比为1:1.05～2；催化剂占二异丙胺与丙烯酰胺这两者质量之和的0.5～15.0％；2)、分离：将步骤1)所得的反应液过滤，所得滤液进行减压蒸馏，蒸馏后所得的底物用甲基叔丁基醚溶解后，过滤，干燥；得N,N-二异丙基氨基丙酰...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱超，魏梦怡，蒋红华，吴一杭，王国顺，徐国生，叶浩，曹孟云，陈新志，
申请(专利权)人：浙江大学，杭州新德环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33