乙烯基酰胺化合物的制备方法技术

一种制备乙烯基酰胺化合物的方法，包括在减压条件下，在用蒸馏除去卤化氢副产物的同时，含有与构成亚氨基的碳原子相邻的碳原子和在该碳原子上至少含有一个氢原子的席夫碱化合物和酰基卤反应制备在分子中具有酰胺键和在相对于酰胺键氮原子为α－位和β－位的碳原子之间有双键的乙烯酰胺化合物。（*该技术在2016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。更具体地说，是涉及由席夫碱化合物和酰基卤反应高收率地制备高纯度乙烯基酰胺化合物的方法，所说的乙烯基酰胺化合物可用作例如除草剂。通过席夫碱化合物与酰基卤反应制备乙烯基酰胺的方法是一种已知的方法。美国专利4,600,433公开了一种在常压下、在甲笨溶剂中席夫碱化合物与酰基卤反应来制备乙烯基酰胺化合物的方法。但是，上述这类由具有不同取代基的席夫碱化合物与酰基卤反应来制备乙烯基酰胺化合物的方法无法得到所需纯度的乙烯基酰胺化合物，因此由这类方法制得的乙烯基酰胺化合物还必需经过蒸馏或重结晶提纯。本专利技术的专利技术人已在日本特许公开昭61-293956中提出了一种在常压下，在反应系统中卤化氢净化剂存在下进行反应制备乙烯基酰胺化合物的方法。但是，为了使用包括上述我们提出的建议的现有技术的方法，获得具有所需纯度的乙烯基酰胺化合物，就必须在反应之后，用过滤、溶剂提取或类似的方法除去由于使用卤化氢净化剂而产生的副产物。另外，制得的乙烯基酰胺化合物还必须用蒸馏或重结晶之类的方法提纯。这类提纯方法从工业应用的角度来看是不太有利的。例如工业规模的重结晶操作需要大量的人力和时间。为了用蒸馏提纯乙烯基酰胺化合物，蒸馏必须在真空度133Pa或更低的条件下进行，否则会由于热分解而使蒸馏提纯无法完成。而如同重结晶的情况那样，在真空度133Pa或更低的条件下进行工业规模的蒸馏操作同样需要大量的人力和时间。从该观点来看，目前很需要有一种更为简单的工业方法来制备乙烯基酰胺。因此，本专利技术的第一个目的是提供一种新的制备乙烯基酰胺化合物的方法。本专利技术的第二个目的是提供一种在减压条件下，优选同时将惰性气体引入反应系统的条件下，由席夫碱和酰基卤反应制备乙烯基酰胺化合物的方法。本专利技术的第三个目的是提供一种以高收率制备高纯度乙烯基酰胺的方法。本专利技术上述的和其它的目的和优点通过下文进一步的描述将会变得清楚明了。本专利技术上述的目的和优点可以通过下面的制备乙烯基酰胺的方法来实现，该方法包括含有与形成亚氨基的碳原子相邻的碳原子和至少一个在该碳原子上的氢原子的席夫碱化合物与酰基卤，在减压条件下反应，并同时除去副产物卤化氢以制备在反应系统中的在分子中具有酰胺键和相对于酰胺键氮原子的α-位和β-位的碳原子之间具有双键的乙烯基酰胺化合物。本专利技术中使用的席夫碱是含有与形成亚氨基的碳原子相邻的碳原子和在该碳原子上的氢原子的化合物，所述的亚氨基构成了席夫碱的碱性结构。本专利技术中，在减压条件下，席夫碱化合物与酰基卤进行反应。在反应时，通过蒸馏从反应系统中除去反应中生成的副产物卤化氢，并使所需的乙烯基酰化合物留在反应系统中。本专利技术方法中所使用的减压压力范围优选为1.3×102-1×105Pa，更优选为1.3×103-6.7×104Pa。在反应中，没有必要在整个反应过程中保持恒定的压力。相反，如果压力根据不同的环境条件而适当有所变化的话，则会获得更好的效果。当反应在高于1×105Pa的压力下进行时，则会导致反应中的副产物卤化氢更容易与作为原料的席夫碱发生反应从而损耗原料或延迟了反应，从而增加了杂质的量。本专利技术的反应可以在如下文将要描述的惰性有机溶剂存在下进行。当反应在减压及惰性有机溶剂存在的条件下进行时，降低了反应溶剂的沸点，并且使反应的副产物卤化氢与汽化的溶剂一起迅速地排出反应系统，从而提高了反应速度并由此能够抑制由强酸性物质卤化氢引起的不需要的副反应。因而也就可以更有效地获得高纯度的乙烯基酰胺化合物。对于降低反应系统压力的方法没有特别的限制。例如，可以无任何阻碍地使用如水力旋转真空泵、隔膜真空泵或水喷射泵这样的已知设备来降低压力。另外，如果在减压条件下进行反应的同时，向反应系统中引入惰性气体，则可以获得更好的收率和产物纯度。惰性气体的说明性实例包括氮气、氩气、氦气和二氧化碳气体，从工业角度上来看，最优选的是氮气。为了引入惰性气体，可以将气体引入至反应系统的气相中或吹入反应混合物中。如果采用后一种方式，则在大多数情况下，都可获得更好的效果。引入惰性气体的速率(流速)通常为0.01-800升/小时，优选为0.1-80升/小时。通常没有必要在整个反应过程中保持恒定的速率。在大多数情况下，当气体的流速按条件而适当地有所变化时，都可获得较好的效果。更具体地说，在减压条件下进行反应，不仅可以通过从反应系统中有效地除去反应系统中的卤化氢副产物来加速反应，而且还可以通过抑制由卤化氢和作为反应原料之一的席夫碱形成加成物的副反应或通过分解副反应生成的加成物来提高反应的收率和目的产物的纯度。现已揭示了在反应中引入惰性气体可以使上述减压的作用和效果更为显著。在本专利技术中，酰基卤的用量优选为每摩尔席夫碱化合物使用1-1.3摩尔酰基卤。在本专利技术的反应中可以有惰性有机溶剂存在。作为惰性有机溶剂，优选的是在常压下沸点为35-200℃的惰性有机溶剂。已知的惰性有机溶剂如苯、甲苯、二甲苯、己烷、庚烷、氯仿、四氯化碳以及所有不与反应起始原料发生反应的类似惰性有机溶剂都可在本专利技术的方法中有利地用作有机溶剂。对于两种反应原料的添加方法无特殊限制。例如，可以首先将一种反应起始物料加入反应器中，然后在减压条件下，逐渐地向反应器中加入另一种反应起始物料。或者，先将原料之一加入反应器中，接着加入上述的溶剂使其完全溶解制得溶液或使其溶解至一定的程度制得仍有少部分或大部分起始物料未溶解的溶液，然后，在减压条件下，逐渐加入另一种起始物料。另外，也可以在开始时就将两种起始物料和反应溶剂一起加入到反应器中。反应温度通常为40-100℃，反应压力和温度应优选设定为可使反应系统处于回流状态下。只要能荻得良好的效果，则不必将反应温度始终保持在恒定的温度下。当反应在回流条件下进行时，如果所有的起始物料即席夫碱化合物和酰基卤，在大于或等于1.3×102Pa但低于1×105Pa的压力下的沸点不为100℃或低于100℃，则将上述用于溶解所有起始物料的且沸点低于起始物料沸点的有机溶剂加入到反应系统中，并将反应压力和温度控制在可使溶剂发生回流的压力和温度下。由于当不使用溶剂时难以使反应在保持恒定的压力条件下进行，因此，优选在反应开始阶段设定较高压力，然后，随着反应进程逐渐地调低反应压力。当使用溶剂时，在反应完成之后，根据溶剂的不同类型，在大于或等于1.3×102Pa但低于1×105Pa的压力下，可以容易除去反应中所用的溶剂。本专利技术的主要特征是除去溶剂之后所得的残留物无需进一步提纯便可用作目的产物乙烯基酰胺化合物。本专利技术中，优选使用由下面通式(1)表示的席夫碱化合物 其中R1为具有6至14个碳原子的取代或未取代的芳基或具有3至8个碳原子和一个或二个杂原子的取代或未取代的杂芳基，所述的杂原子选自氧原子、硫原子和氮原子，R2和R3相同或不同且分别为氢原子或烷基，或者连接在一起形成环，R4为具有1至12个碳原子的取代或未取代的烷基、具有2至12个碳原子的取代或未取代的链烯基、具有2至12个碳原子的取代或未取代的链炔基、具有6至14个碳原子的取代或未取代的芳基、具有3至8个碳原子的取代或未取代的杂芳基、具有3至6个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有4至6个碳原子的取代或未取代的环烷基、或具有4至5个碳原子的取代或未取代的杂环烷基。R1表示的具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备乙烯基酰胺化合物的方法，包括在减压条件下，含有与构成亚氨基的碳原子相邻的碳原子和在该碳原子上至少含有一个氢原子的席夫碱化合物和酰基卤反应同时用蒸馏除去卤化氢副产物从而制备在分子中具有酰胺键和在相对于酰胺键氮原子为α－位和β－位的碳原子之间有双键的乙烯酰胺化合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：加藤祥三，田村重雄，北岛敏夫，深田典行，
申请(专利权)人：德山株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]