甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法技术

本发明专利技术公开了一种甲基化试剂合成N‑甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，包括以下步骤：1)使单氰胺和氯甲酸乙酯在强碱的条件下反应，生成氰氨基甲酸乙酯；2)使氰氨基甲酸乙酯与甲基化试剂碳酸二甲酯在强碱性条件下反应，生成N‑甲基氰氨基甲酸乙酯。本发明专利技术的甲基化试剂合成N‑甲基氰氨基甲酸乙酯的新方法用低毒安全的甲基化试剂碳酸二甲酯代替硫酸二甲酯，该方法不仅更加安全，可以克服常规方法中存在的废水反酸腐蚀设备的问题，而且该方法反应更加平稳、副产物少、收率更高，可操作性更强。

【技术实现步骤摘要】
甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法
本专利技术涉及化工领域，特别涉及一种甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法。
技术介绍
N-甲基氰氨基甲酸乙酯通常可作为中间体来合成环嗪酮，例如专利CN20S0603A03755654A、US4178448详细介绍了N-甲基氰氨基甲酸乙酯的合成方法，上述专利都使用硫酸二甲酯作为甲基化试剂，即氰氨基甲酸乙酯和硫酸二甲酯在强碱的作用下烷基化合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯，反应式如下：在该合成方法中，未参与反应的硫酸二甲酯会溶在废水中，并在50℃条件下迅速发生水解反酸，腐蚀废水处理设施和设备；同时硫酸二甲酯属高毒类物质和2A类致癌物，在使用过程中存在较大的安全隐患。所以现在需要一种更可靠的方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的新方法。本专利技术用低毒安全的甲基化试剂碳酸二甲酯代替硫酸二甲酯，本专利技术的方法不仅更加安全，而且反应更加平稳，副产物少，收率更高，可操作性更强同时，碳酸二甲酯在1992年就被欧洲列为无毒产品，是一种符合现代"清洁工艺"要求的环保型化工原料。本专利技术采用的技术方案是：一种甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，包括以下步骤：1)使单氰胺和氯甲酸乙酯在强碱的条件下反应，生成氰氨基甲酸乙酯；2)使氰氨基甲酸乙酯与甲基化试剂在强碱性条件下反应，生成N-甲基氰氨基甲酸乙酯。优选的是，所述甲基化试剂为碳酸二甲酯。优选的是，所述步骤1)中选择质量分数为30％的单氰胺溶液，且30％单氰胺溶液和氯甲酸乙酯的摩尔比为1:1.0～1.1。优选的是，所述步骤1)中使用的强碱为质量分数30％-50％的氢氧化钠溶液，在反应体系温度为10-30℃下滴加强碱。优选的是，所述步骤1)中，氢氧化钠溶液滴加结束后，使反应体系溶液的pH值为6.0-8.0，然后在30-50℃下保温时间2-3小时。优选的是，所述步骤2)中的碳酸二甲酯与步骤1)中的单氰胺的摩尔比为1.0～1.1：1，在反应体系温度为20-30℃下滴加碳酸二甲酯。优选的是，所述步骤2)中，碳酸二甲酯滴加结束后，在30-50℃下保温时间2-3小时。优选的是，所述步骤2)中，完成反应后将反应得到的混合物降温到室温，静置分层，分去废水得N-甲基氰氨基甲酸乙酯。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种新的甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法用低毒安全的甲基化试剂碳酸二甲酯代替硫酸二甲酯，该方法不仅更加安全，可以克服常规方法中存在的废水反酸腐蚀设备的问题，而且该方法反应更加平稳、副产物少、收率更高，可操作性更强。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。本实施例的一种甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，包括以下步骤：1)使单氰胺和氯甲酸乙酯在强碱的条件下反应，生成氰氨基甲酸乙酯：在反应容器中加入质量分数30％单氰胺溶液，再加入与30％单氰胺的摩尔比为1:1～1.1的氯甲酸乙酯，开启搅拌，在10-30℃条件下，滴加氢氧化钠溶液，使得系统溶液pH值为6.0-8.0，滴加结束后在30-50℃条件下保温2-小时；反应式如下：2)使氰氨基甲酸乙酯与甲基化试剂碳酸二甲酯在强碱性条件下反应，生成N-甲基氰氨基甲酸乙酯:在步骤1)得到的氰氨基甲酸乙酯稀液中滴加甲基化试剂碳酸二甲酯(碳酸二甲酯与步骤1)中的单氰胺的摩尔比为1.0～1.1：1)，控制温度在20-30℃，滴加结束后在30-50℃条件下保温2-3小时；反应式如下：3)将第二步反应得到的混合物降温到室温，静置分层，下层废水去废水处理系统，上层即得N-甲基氰氨基甲酸乙酯，含量可高达97％。以下提供具体实施例以对本专利技术做进一步说明。实施例1在装有机械搅拌装置、温度计的1000mL反应瓶中加入30％单氰胺溶液140g(1mol)和氯甲酸乙酯114g(1.05mol)，开启搅拌，控制反应瓶内温度在10-30℃，滴加30％氢氧化钠溶液至pH值为6.0，升温到30-50℃保温反应3h。然后降温至20-30℃，滴加碳酸二甲酯99g(1.1mol)，滴加结束后升温至30-50℃，保温3小时。保温结束后降至室温，转移到分液漏斗内进行静置分层。分去下层废水，即得N-甲基氰氨基甲酸乙酯，含量97％，收率95％。实施例2在装有机械搅拌装置、温度计的1000mL反应瓶中加入30％单氰胺溶液140g(1mol)和氯甲酸乙酯108.5g(1mol)，开启搅拌，控制反应瓶内温度在10-30℃，滴加30％氢氧化钠溶液至pH值为7.0，升温到30-50℃保温反应3h。然后降温至20-30℃，滴加碳酸二甲酯90g(1mol)，滴加结束后升温至30-50℃，保温3小时。保温结束后降至室温，转移到分液漏斗内进行静置分层。分去下层废水，即得N-甲基氰氨基甲酸乙酯，含量95％，收率93％。实施例3在装有机械搅拌装置、温度计的1000mL反应瓶中加入30％单氰胺溶液140g(1mol)和氯甲酸乙酯110.7g(1.02mol)，开启搅拌，控制反应瓶内温度在10-30℃，滴加50％氢氧化钠溶液至pH值7.0，升温到30-50℃保温反应3h。然后降温至20-30℃，滴加碳酸二甲酯94.5g(1.05mol)，滴加结束后升温至30-50℃，保温3小时。保温结束后降至室温，转移到分液漏斗内进行静置分层。分去下层废水，即得N-甲基氰氨基甲酸乙酯，含量96％，收率94％。实施例4在装有机械搅拌装置、温度计的1000mL反应瓶中加入30％单氰胺溶液140g(1mol)和氯甲酸乙酯119.4g(1.1mol)，开启搅拌，控制反应瓶内温度在10-30℃，滴加50％氢氧化钠溶液至pH值8.0，升温到30-50℃保温反应3h。然后降温至20-30℃，滴加碳酸二甲酯99g(1.1mol)，滴加结束后升温至30-50℃，保温3小时。保温结束后降至室温，转移到分液漏斗内进行静置分层。分去下层废水，即得N-甲基氰氨基甲酸乙酯，含量97％，收率96％。实施例5在装有机械搅拌装置、温度计的1000mL反应瓶中加入30％单氰胺溶液140g(1mol)和氯甲酸乙酯119.4g(1.1mol)，开启搅拌，控制反应瓶内温度在10-30℃，滴加50％氢氧化钠溶液至pH值8.0，升温到30-50℃保温反应2h。然后降温至20-30℃，滴加碳酸二甲酯99g(1.1mol)，滴加结束后升温至30-50℃，保温2小时。保温结束后降至室温，转移到分液漏斗内进行静置分层。分去下层废水，即得N-甲基氰氨基甲酸乙酯，含量96％，收率94％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)使单氰胺和氯甲酸乙酯在强碱的条件下反应，生成氰氨基甲酸乙酯；/n2)使氰氨基甲酸乙酯与甲基化试剂在强碱性条件下反应，生成N-甲基氰氨基甲酸乙酯。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)使单氰胺和氯甲酸乙酯在强碱的条件下反应，生成氰氨基甲酸乙酯；
2)使氰氨基甲酸乙酯与甲基化试剂在强碱性条件下反应，生成N-甲基氰氨基甲酸乙酯。


2.根据权利要求1所述的甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，其特征在于，所述甲基化试剂为碳酸二甲酯。


3.根据权利要求2所述的甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，其特征在于，所述步骤1)中选择质量分数为30％的单氰胺溶液，且30％单氰胺溶液和氯甲酸乙酯的摩尔比为1:1.0～1.1。


4.根据权利要求3所述的甲基化试剂合成N-甲基氰氨基甲酸乙酯的方法，其特征在于，所述步骤1)中使用的强碱为质量分数30％-50％的氢氧化钠溶液，在反应体系温度为10-30℃下滴加强碱。

【专利技术属性】
技术研发人员：顾思雨，邓玉智，杨海松，佟林，朱新江，
申请(专利权)人：江苏蓝丰生物化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32