本发明属于有机合成,特别涉及一类有机叔胺化合物的合成方法。
背景技术:
1、双端叔胺基化合物n,n"-二烷基-n,n',n"-三甲基(二亚乙基三胺)和n,n’-二烷基-n,n’-二甲基-双(氨基乙基)醚,其结构通式如下所示,是一类重要的有机中间体,可参与金属催化提高药物农药等手性选择性以及聚氨酯泡沫的合成等。
2、其中,r为甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲基异丙基;x为o或nr’,其中r’为甲基。
3、综合文献报道,目前n,n"-二烷基-n,n',n"-三甲基(二亚乙基三胺)的制备主要采用两步合成方法:
4、(1)blike等人以二亚乙基三胺与丙酮在pto2催化下,生成粗三胺中间体,再将此中间体在甲酸甲醛作用下,经eschweiler-clarke进行甲基化,最后精馏得到产物,收率93%,虽然收率很高,但是经由复杂的两步反应,且反应过程中使用到过量的甲酸和甲醛,原子经济性不高,且大大过量的甲酸和甲醛对环境不友好。
5、(2)cn113544115a同样报道了以二亚乙基三胺与丙酮为原料在pd/c催化下,生成n,n’-二异丙基二亚乙基三胺粗产物,接着利用甲醛和氢气进行甲基化,粗产物中gc含量为93.4%,此方法仍为两步反应,且未提及分离产率。
6、而n,n’-二烷基-n,n’-二甲基-双(氨基乙基)醚的合成仅有一篇文献提及同样为两步合成,cn202280062144以双(氨基乙基)醚与丙酮为原料在pd/c催化剂下,生成n,n’-二异丙基-双(氨基乙基)醚粗产物,接着与过量甲醛和氢气反应,得到n,n’-二烷基-n,n’-二甲基-双(氨基乙基)醚和n,n,n’-三异丙基-n’-甲基-双(氨基乙基)醚混合物,但报道中未提及两种产物选择性。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是提供一类有机叔胺化合物的合成方法,该方法操作方便,缩短了反应流程;产物选择性高,副产物亦可作为药物或化工中间体,经济性好;反应过程污染少,大大减少对环境危害。
2、本发明提供了一种n,n"-二烷基-n,n',n"-三甲基(二亚乙基三胺)的合成方法,包括如下步骤:
3、将原料a与甲胺按摩尔比1:10~10:1在金属催化剂的条件下于100-250℃进行反应,得到n,n"-二烷基-n,n',n"-三甲基(二亚乙基三胺);其中,所述原料a为r为甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲基异丙基中的一种。
4、优选的,所述金属催化剂为镍、铜、钴、铝、锌、铁、钡、锰、锆、镉、钯、铂中的一种或几种;更优选的,所述金属催化剂为镍、铜、铝、钯中的一种或几种;所述金属催化剂的形状为三叶草、圆柱形、长条形或异形;更优选的,所述金属催化剂的形状为圆柱形或长条形。
5、更优选的,所述反应温度为120-200℃;最优选的,反应温度为140-190℃。
6、更优选的,所述原料a与甲胺的摩尔比为1:5~5:1;最优选的,所述原料a与甲胺的摩尔比为1:2~2:1。
7、优选的,所述反应过程中以氢气作为催化剂保护气体。
8、本发明提供了一种n,n’-二烷基-n,n’-二甲基-双(氨基乙基)醚的合成方法,包括如下步骤:
9、将原料a在酸催化剂的条件下于100-250℃进行反应,得到n,n’-二烷基-n,n’-二甲基-双(氨基乙基)醚;其中,所述原料a为r为甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲基异丙基中的一种。
10、优选的,所述酸催化剂为无机酸、有机酸、路易斯酸、固体负载酸中的一种。更优选的,所述无机酸为硫酸、磷酸、亚磷酸中的一种或几种;所述有机酸为醋酸、乳酸中的一种或几种;所述路易斯酸为三氟化硼、三氯化铝中的一种或几种;所述固体负载酸为固体负载无机酸、杂多酸、路易斯酸中的一种或几种。
11、更优选的,所述反应温度为150-200℃;最优选的,反应温度为200-250℃。
12、优选的,所述合成方法采用批次或连续方法进行,更优选的方法为连续式反应;反应设备为固定床或流化床反应器,更优选的反应设备为固定床反应器。
13、优选的,将原料a以0.05-1毫升/克·催化剂速度连续通入到反应器中,优选进料速度为0.1~0.8毫升/克·催化剂,最优选的为0.3~0.8毫升/克·催化剂。
14、进一步的,合成得到的产品用于制备聚季铵盐表面活性剂。
15、进一步的,所述聚季铵盐表面活性剂的结构通式如下所示:
16、其中,
17、a为
18、b为时,r为甲基、乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲基异丙基中的一种,q为3;
19、b为-o-时,r为乙基、异丙基、正丁基、叔丁基、甲基异丙基中的一种,q为2;
20、x为有机阴离子或无机阴离子;
21、p数值范围为1-200,优选为1-100,更优选为1-60;
22、m数值范围为1-100,优选为1-80,更优选为1-50。
23、进一步的,所述聚季铵盐表面活性剂用于织物亲水整理。
24、有益效果
25、本发明操作方便,缩短了反应流程;产物选择性高,副产物亦可作为药物或化工中间体,经济性好;反应过程污染少,大大减少对环境危害;得到的有机叔胺化合物用于聚季铵盐表面活性剂的合成,制备得到的聚季铵盐表面活性剂相对于常规的聚季铵盐整理剂,其赋予织物“挺”的特殊手感同时保持了良好的亲水性。
1.一种n,n"-二烷基-n,n',n"-三甲基(二亚乙基三胺)的合成方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于:所述金属催化剂为镍、铜、钴、铝、锌、铁、钡、锰、锆、镉、钯、铂中的一种或几种;所述金属催化剂的形状为三叶草、圆柱形、长条形或异形。
3.一种n,n’-二烷基-n,n’-二甲基-双(氨基乙基)醚的合成方法,包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的合成方法,其特征在于:所述酸催化剂为无机酸、有机酸、路易斯酸、固体负载酸中的一种。
5.根据权利要求4所述的合成方法,其特征在于:所述无机酸为硫酸、磷酸、亚磷酸中的一种或几种;所述有机酸为醋酸、乳酸中的一种或几种;所述路易斯酸为三氟化硼、三氯化铝中的一种或几种;所述固体负载酸为固体负载无机酸、杂多酸、路易斯酸中的一种或几种。
6.根据权利要求1或3所述的合成方法,其特征在于:所述合成方法采用批次或连续方法进行,反应设备为固定床或流化床反应器。
7.根据权利要求1或3所述的合成方法,其特征在于:合成得到的产品用于制备聚季铵盐表面活性剂。
8.根据权利要求7所述的合成方法,其特征在于:所述聚季铵盐表面活性剂的结构通式如下所示:
9.根据权利要求7所述的合成方法,其特征在于:所述聚季铵盐表面活性剂用于织物亲水整理。
