丙烯酸单体的生产方法技术

技术编号:4438007 阅读:176 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种制备含有式(1)化合物和式(2)化合物的混合物的方法,其中R↓[1]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基、任选被取代的C↓[5-7]环烷基或任选被取代的苄基,R↓[2]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基或任选被取代的C↓[5-7]环烷基,A是S或NR↓[3],R↓[3]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基或任选被取代的C↓[5-7]环烷基,或者,R↓[2]和R↓[3]一起构成可含有氧原子的5-7元环,R↓[4]是氢或甲基,R↓[5]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基、任选被取代的C↓[5-7]环烷基或任选被取代的苄基,和R↓[6]是氢或任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基或任选被取代的C↓[5-7]环烷基,或者,R↓[5]和R↓[6]一起构成可含有氧原子的5-7元环,该方法包括,使式(3)化合物在碱或碱性介质中反应,其中X↑[-]是阴离子,R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]、R↓[4]、R↓[5]和R↓[6]的定义同上,A是S↑[+]或N↑[+]R↓[3]。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生产N-取代丙烯酰胺和诸如二烷基烯丙基胺或三烯丙基胺的叔胺的新合成方法。诸如N,N-二甲基丙烯酰胺的取代丙烯酰胺可任选与其它单体发生聚合,形成可用作粘合剂、织物浆料(fabric sizes)和页岩抑制剂等的聚合物。诸如烯丙基二甲基胺的烯丙基二烷基胺可成盐或季铵化,得到能形成水溶性聚合物的水溶性单体。烯丙基二烷基胺的一个重要用途是用于制备氯化二烯丙基二烷基铵,氯化二烯丙基二烷基铵通常用于生产水溶性阳离子聚合物,所述阳离子聚合物对于在诸如污泥的悬浮液或造纸料悬浮液中的固体的凝结和絮凝是有用的。由诸如3-氯丙酰氯的酰基氯制备N-取代丙烯酰胺是已知的。反应通常在0-50℃下进行。该特定反应路径的缺点是酰氯具有腐蚀性,并且其高反应性导致形成各种不期望的副产物。在合适催化剂存在下,由相应的氨基烷基酰胺热解来制备N-取代丙烯酰胺也是已知的。该方法是在高温下,通常在高于150℃的温度下进行。现有方法的一个问题是,会形成副反应,从而导致低收率和不期望的杂质,如果不除去杂质,则会对相应聚合物的性质产生不利影响。在工业规模上,通常难以高收率得到纯度大于95%的N-取代丙烯酰胺。已有方法的另一个问题是,在上述高温下,通常需要使用较大量的聚合反应抑制剂。但是,一旦反应结束,则需马上除去残余的抑制剂。抑制剂的用量不足会导致取代的丙烯酰胺形成聚合物,这是我们所不期望的。而且,在所述高温下,总会存在游离基物质形成二聚体的危险。在N-取代丙烯酰胺单体中,即使仅存在相当低浓度的二聚体或低分子量聚合物,也是不利的,并对聚合反应产生不利影响,进而对最终聚合产物的性质造成不利影响。为此,期望使用一种方法,如果需要的话,该方法可以在更接近环境温度的条件下进行,并可用于制备例如96%以上,优选至少97%的高纯度N-取代丙烯酰胺。而且,还期望使用一种可避免使用腐蚀性酰氯的方法。本专利技术的一个方面涉及制备含有式(1)化合物和式(2)化合物的混合物的方法, 其中R1是任选被取代的C1-20烷基、任选被取代的C3-4链烯基、任选被取代的C5-7环烷基或任选被取代的苄基,R2是任选被取代的C1-20烷基、任选被取代的C3-4链烯基或任选被取代的C5-7环烷基,A是S或NR3,R3是任选被取代的C1-20烷基、任选被取代的C3-4链烯基或任选被取代的C5-7环烷基,或者,R2和R3一起构成可含有氧原子的5-7元环,R4是氢或甲基,R5是任选被取代的C1-20烷基、任选被取代的C3-4链烯基、任选被取代的C5-7环烷基或任选被取代的苄基,和R6是氢或任选被取代的C1-20烷基、任选被取代的C3-4链烯基或任选被取代的C5-7环烷基,或者,R5和R6一起构成可含有氧原子的5-7元环,该方法包括,使式(3)化合物在碱性介质中反应, 其中X-是阴离子,R1、R2、R3、R4、R5和R6的定义同上。在本专利技术的一个优选实施方案中,A是NR3并且式(1)化合物具体为叔胺。在一个实施方案中,R1是烯丙基或甲代烯丙基。在一个实施方案中,R2是甲基或乙基。在另一个实施方案中,R3是甲基或乙基。在又一个实施方案中,R5是C1-8烷基,但优选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基。在另外一个实施方案中,R6是氢或C1-8烷基,但优选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基,并且X-是卤离子,优选氯离子。在本专利技术的优选实施方案中,R1是烯丙基,R2是甲基或乙基,R3是甲基或乙基,R5是C1-8烷基,但优选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基,R6是氢或C1-8烷基,但优选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基和叔丁基,X-优选卤离子,最优选氯离子。根据本专利技术,在诸如胺、金属氧化物、金属氢氧化物或氢氧化铵的碱存在下,例如,在叔胺和/或位阻仲胺存在下,优选在氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙存在下,通过使式(3)化合物反应,可方便地制得式(1)化合物和式(2)化合物的混合物。反应可以在pH大于8,优选pH为11-14的含水介质中进行。在一个实施例中,反应在至多100℃的温度下进行,优选在10-30℃下进行。理想的是,通过将氢氧化钠或其它固体碱金属氢氧化物加入式(3)化合物中来实现上述反应。也可以通过加入碱性溶液,例如,加入烧碱溶液来进行消除反应。碱性溶液可以是任何碱性溶液。碱浓度通常大于10%,优选大于20%,更优选大于30%,最优选大于40%,例如,为46%。式(1)化合物的实例包括烯丙基二甲基胺、烯丙基二乙基胺、烯丙基乙基甲基胺、二甲硫醚、烯丙基甲基硫醚和烯丙基乙基硫醚。式(2)化合物的实例包括N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-正丙基丙烯酰胺或N-异丙基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-正丙基甲基丙烯酰胺、N-(2-乙基己基)丙烯酰胺或N,N-二甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N,N-二正丙基丙烯酰胺、N,N-二异丙基丙烯酰胺或N,N-二辛基丙烯酰胺、N-乙基-N-甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-丙基丙烯酰胺。典型的混合物实例包括烯丙基二甲基胺和N-甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-乙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和正丙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-异丙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-甲基甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-乙基甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-正丙基甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-(2-乙基己基)丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N,N-二甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N,N-二乙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N,N-二正丙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N,N-二异丙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N,N-二辛基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-乙基-N-甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-甲基-N-丙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-甲基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-乙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和正丙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-异丙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-甲基甲基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-乙基甲基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-正丙基甲基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-(2-乙基己基)丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N,N-二甲基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N,N-二乙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N,N-二正丙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N,N-二异丙基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N,N-二辛基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-乙基-N-甲基丙烯酰胺,烯丙基二乙基胺和N-甲基-N-丙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-甲基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和N-乙基丙烯酰胺,烯丙基二甲基胺和正丙基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-异丙基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-甲基甲基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-乙基甲基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-正丙基甲基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-(2-乙基己基)丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N,N-二甲基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N,N-二乙基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N,N-二正丙基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N,N-二异丙基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N,N-二辛基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-乙基-N-甲基丙烯酰胺,烯丙基乙基甲基胺和N-甲基-N-丙基丙烯酰胺。最优选的混合物含有N本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备含有式(1)化合物和式(2)化合物的混合物的方法,***其中R↓[1]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基、任选被取代的C↓[5-7]环烷基或任选被取代的苄基,R↓[2]是任选被取代的C↓ [1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基或任选被取代的C↓[5-7]环烷基,A是S或NR↓[3],R↓[3]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基或任选被取代的C↓[5-7]环烷基,或者,R↓ [2]和R↓[3]一起构成可含有氧原子的5-7元环,R↓[4]是氢或甲基,R↓[5]是任选被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基、任选被取代的C↓[5-7]环烷基或任选被取代的苄基,和R↓[6]是氢或任选 被取代的C↓[1-20]烷基、任选被取代的C↓[3-4]链烯基或任选被取代的C↓[5-7]环烷基,或者,R↓[5]和R↓[6]一起构成可含有氧原子的5-7元环,该方法包括,使式(3)化合物在碱或碱性介质中反应,*** (3)其中 X↑[-]是阴离子,A↑[+]是S↑[+]或N↑[+]R↓[3],R↓[1]、R↓[2]、R↓[3]、R↓[4]、R↓[5]和R↓[6]的定义同上。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:PS利特勒伍德M辛格
申请(专利权)人:西巴特殊化学水处理有限公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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