一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法技术

本发明专利技术提供一种2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈的制备方法，包括以下步骤：将氨甲醇溶液滴加至环己酮和氰乙酸甲酯的混合溶液中，保温反应，得2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈铵盐溶液；然后加入水混合均匀，滴加硫酸溶液，保温反应，分离，洗涤，得2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈。本发明专利技术提供的2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈的制备方法，工艺简单，能耗低，副反应少，产品收率可达到98.5％以上，产品中氨氮的含量低于0.3％，氰乙酸甲酯的单耗为0.85～1.1t/t，适合大规模工业生产。

A Method for the Preparation of 2,4-dioxy-3-aza-spiro [5,5] undecane-1,5-dinitrile

The invention provides a preparation method of 2,4 dioxide 3 aza [5,5] undecane 1,5 2,4 dioxide 3 aza [5,5] undecane 1,5 dinitrile can be obtained by separation and washing. The preparation method of 2,4 dioxide 3 aza spiro [5,5] undecane 1,5 dinitrile provided by the invention is simple in process, low in energy consumption, little by-reaction, and the yield of the product can reach more than 98.5%. The content of ammonia nitrogen in the product is less than 0.3%, and the consumption of methyl cyanoacetate

【技术实现步骤摘要】
一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法
本专利技术涉及化工生产
，尤其涉及一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法。
技术介绍
2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈是制备1,1一环己基二乙酸的中间体，而1，1一环己基二乙酸是重要的医药中间体，比如是加巴喷丁的重要中间体。加巴喷丁是一种抗癫痫药物，常用于治疗神经病理性疼痛和抗焦虑症。目前制备2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的方法是把环己酮、氰乙酸乙酯加入到氨或氨的异丙醇溶液中，然后再酸化得到产品，但是此工艺易发生副反应，导致产品中杂质较多，产品纯度较低，而且还会造成原料的浪费，增大生产成本，也会影响后续1,1一环己基二乙酸的品质。
技术实现思路
针对现有制备2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈工艺存在产品收率和纯度较低的问题，本专利技术提供一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案是：步骤一、将氨甲醇溶液滴加至环己酮和氰乙酸甲酯的混合溶液中，保温反应，得2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液，反应方程式如下：步骤二、向所述2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液中加水，混合均匀，然后滴加硫酸溶液，保温反应，离心，洗涤，得2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈，反应方程式如下：相对于现有技术，本专利技术提供的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，反应条件温和，且制备2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐的过程中体系始终处于中性条件，氰乙酸甲酯不易分解，反应过程中的副产物少，通过优化制备工艺，使得原料的单耗低，产品纯度和收率均较高。本专利技术提供的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，制得的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品的收率达98.5％以上，产品中氨氮的含量低于0.3％，氰乙酸甲酯的单耗为0.85～1.1t/t，降低了原料的消耗，简化了生产工艺，提高了生产效率，适合大规模工业生产。优选的，步骤一中，所述环己酮、所述氰乙酸甲酯和所述氨甲醇溶液中氨的摩尔比为1:2.03～2.1:2.2～2.8。优选的原料比，可以提高氰乙酸甲酯的利用率，降低氰乙酸甲酯的单耗，提高2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品的收率。优选的，步骤一中，所述氨甲醇溶液中氨的质量浓度为5～10％。所述氨甲醇溶液的制备方法为：在温度为15～35℃的条件下，将氨气通入甲醇中，通入时间为2～5h，最终制得5～10％含量的氨甲醇溶液。采用氨甲醇溶液可使反应原料混合的更均匀，反应更易进行，且采用甲醇作为氨气的溶剂，可使产品离心后的废水中只有甲醇一种醇，易分离处理。优选的，步骤一中，所述氨甲醇溶液的滴加时间为7～15h，滴加温度为-10～0℃。将氨甲醇溶液缓慢滴加至环己酮和氰乙酸甲酯的混合溶液中，可使反应体系始终处于中性条件，避免氰乙酸甲酯分解，减少副产物的生成，提高2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品的纯度。优选的，步骤一中，所述保温反应的温度为-5～5℃，反应时间为13～25h。优选的反应温度和反应时间可使反应充分进行，减少副反应的发生。优选的，步骤二中，所述水与所述2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液的质量比为0.4～0.65:1。优选的水的加入量可使2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐与硫酸反应生成的硫酸铵充分溶解，同时还能使得pH测量更准确，使反应更充分，减少副反应，且还能避免2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品析出后导致料液过稠较难转动，导致硫酸与2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐混合不均匀，原料反应不彻底，从而导致2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品收率较低问题的出现。优选的，步骤二中，所述硫酸溶液的质量浓度为40～60％。优选的，步骤二中，所述硫酸溶液的滴加时间为1～2.5h，滴加温度为30～70℃。将硫酸缓慢滴加至2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液中，可使反应充分进行，减少副反应的发生。优选的，步骤二中，逐渐滴加硫酸溶液至pH＝1～3。优选的pH值，既能使2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品全部析出，又可避免原料硫酸的浪费，提高产品收率，降低原料损耗。优选的，步骤二中，所述保温反应的时间为0.5～2.5h，保温反应的温度为50～70℃。优选的反应温度和反应时间可使反应充分进行，减少副反应的发生。优选的，离心温度控制为40～50℃。采用较高的离心温度，可避免反应产生的硫酸铵析出，提高了产品的纯度。优选的，洗涤用水的加入量与步骤一中所述2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液的质量比为0.3～0.6:1。所述洗涤用水可根据实际需要，均量分成多份对产品进行多次洗涤。优选的洗涤用水和步骤一中所述2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液的质量比可有效洗去2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈产品表面的母液和析出的硫酸铵无机盐，提高了产品的纯度。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法：将1000kg环己酮和2100kg氰乙酸甲酯加入反应釜中，搅拌并降温至-10℃，然后匀速滴加氨含量为8.6wt％氨甲醇溶液4900kg。滴加过程中控制反应釜温度为-10℃，滴加时间15h，滴加完成后于5℃保温13h。保温结束后加入水5200kg，搅拌10min后滴加质量浓度为53.64％的硫酸至pH＝1.2，滴加时间2h，滴加时控制温度为70℃。滴加完成后于50℃保温2.5h。分4小批离心，离心进料温度为40℃，每小批以800kg一次水分两次洗涤。最终得产品2814kg，产品干燥失重17.23％，氨氮0.015％，收率98.94％，氰乙酸甲酯的单耗为0.90t/t。实施例2一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法：将1000kg环己酮和2050kg氰乙酸甲酯加入反应釜中，搅拌并降温至-5℃，然后匀速滴加氨含量为9.8wt％氨甲醇溶液3900kg。滴加过程中控制反应釜温度为0℃，滴加时间7h，滴加完成后于3℃保温18h。保温结束后加入水2880kg，搅拌10min后滴加质量浓度为40.33％的硫酸至pH＝2，滴加时间2.5h，滴加时控制温度为30℃。滴加完成后于70℃保温0.5h。然后降温至50℃开始分4小批离心，离心进料温度为45℃，每小批以540kg一次水分两次洗涤。最终得产品2602kg，产品干燥失重10.65％，氨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将氨甲醇溶液滴加至环己酮和氰乙酸甲酯的混合溶液中，保温反应，得2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈铵盐溶液；步骤二、向所述2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈铵盐溶液中加水，混合均匀，然后滴加硫酸溶液，保温反应，分离，洗涤，得2,4‑二氧‑3‑氮杂‑螺[5,5]十一烷‑1,5‑二腈。

【技术特征摘要】
1.一种2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将氨甲醇溶液滴加至环己酮和氰乙酸甲酯的混合溶液中，保温反应，得2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液；步骤二、向所述2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈铵盐溶液中加水，混合均匀，然后滴加硫酸溶液，保温反应，分离，洗涤，得2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈。2.如权利要求1所述的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述环己酮、氰乙酸甲酯和氨甲醇溶液中氨的摩尔比为1:2.03～2.1:2.2～2.8。3.如权利要求1所述的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述氨甲醇溶液中氨的质量浓度为5～10％。4.如权利要求1所述的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述氨甲醇溶液的滴加时间为7～15h，滴加温度为-10～0℃。5.如权利要求1所述的2,4-二氧-3-氮杂-螺[5,5]十一烷-1,5-二腈的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述保温反应的温度为-...

【专利技术属性】
技术研发人员：时军兵，梁兵，陈雨佳，孙东哲，李婧，林畅，
申请(专利权)人：河北三川化工有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13