專利名稱：一種n,n,n’,n’-四異丙基乙二胺的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種有機化合物的合成方法，特別是N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺 的合成方法。
背景技術：
N, N, N' ,N'-四異丙基乙二胺(N，N，N' ,N' -Tetraisopropylethylenediamin e)，其分子式為C14H32N2,其結構式如S-I所示，沸點237. 3 238. 2V，有著廣泛的工業用途， 是一種重要的精細化工原料，不僅可用作生化試劑、環氧樹脂交聯劑，也是一種季胺化合物 中間體。
綜合文獻報道，目前N，N，N' , N'-四異丙基乙二胺的制備采用以下方法1、采 用二乙酰氯與二異丙胺反應生成酰胺，再經氫化鋰鋁還原后制得N，N, N' ,N'-四異丙基 乙二胺，兩步總收率為74%左右，反應式如S-2所示。該方法流程長，操作繁瑣，而且需要 使用溶劑及較昂貴的還原試劑，生產成本高，不適于工業化生產。2、乙二胺與2-碘丙烷先 進行胺化反應，再與碳酸鉀中和后得到N，N，N' , N'-四異丙基乙二胺，總收率為87%左 右，反應式如S-3所示。該方法原料成本高，副產物較多，容易造成碘污染，難以實現規模化 生產。3、在乙醇溶劑中，二異丙胺與二溴乙烷進行胺化反應(Sh印herd，R.G.，Wilkinson, R. G. Journal of Medicinal and Pharmaceutical Chemistry，1962，823-835.)，再經過中 和后得到N，N, N' , N'-四異丙基乙二胺，總收率為70%左右，反應式如S-4所示。該方 法采用乙醇為溶劑，增加了產品分離難度，溶劑回收套用困難，同時原料二溴乙烷價格高，收率較低，污染嚴重。
發明內容
發明要解決的技術問題是提供一種環境友好、工藝簡單、收率高的N，N, N'， N'-四異丙基乙二胺的合成方法。為了解決上述技術問題，本發明提供一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成 方法，以二異丙胺與二氯乙烷為原料，在無溶劑、無催化劑的條件下于高壓釜中進行反應， 所述二異丙胺與二氯乙烷的摩爾比1 1 4，反應溫度為100 200°C，反應壓力為0.2 1. IMpa，反應時間為4 10小時，得固液混合物(該固液混合物由所得的反應液與固體產 物組成)；在固液混合物中加入堿性水溶液直至PH= 11. 5 13. 5 ；最后經過分液與減壓精 餾，得N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺。作為本發明的N，N，N' ,N' _四異丙基乙二胺的合成方法的改進堿性水溶液為 氫氧化鈉的水溶液、氫氧化鉀的水溶液、碳酸鈉的水溶液或碳酸鉀的水溶液。作為本發明的N，N，N' ,N' _四異丙基乙二胺的合成方法的進一步改進堿性水 溶液的質量濃度為20 50%。本發明的N，N，N' ,N' _四異丙基乙二胺的合成方法，先將二異丙胺與二氯乙烷 放入高壓反應釜中，然后加熱到一定溫度進行反應，結束后加堿液中和后得到產品。本發明 的合成方法，其合成路線如下Cl-(CH2) 2-Cl+ (i-Pr) 2NH — (i-Pr) 2N- (CH2) 2_N (i-Pr) 2本發明的N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法，具有如下優點1、該方法在無溶劑、無催化劑條件下進行，反應清潔，污染少，減小了廢水處理的 壓力。2、該方法原料利用率高，流程短，操作簡單，與其他工藝相比成本大大降低。3、該方法原料價格低廉，收率高，反應條件溫和，后處理簡單，適用于工業化生產。
具體實施例方式實施例1、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 39. 6g(0. 4mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至100°C，壓力為0. 2MPa。保 持該溫度反應4h后結束反應。向所得的固液混合物中加入NaOH水溶液(質量濃度50% )直至PH = 13. 5，靜置 分層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分， 得產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺38. 9g，收率為85. 2%，純度為99%，所得產物經表 征結構正確。實施例2、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 79. 2g(0. 8mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至150°C，壓力為0. 6MPa。保 持該溫度反應6h后結束反應。向所得的固液混合物中加入KOH水溶液(質量濃度50%)直至PH= 13.5，靜置分層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分， 得產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺40. 3g，收率為88. 2%，純度為99%，所得產物經表 征結構正確。實施例3、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 79. 2g(0. 8mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至140°C，壓力為0. 5MPa。保 持該溫度反應8h后結束反應。向所得的固液混合物中加入Na2CO3水溶液(質量濃度20% )直至PH = 11. 5，靜 置分層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾 分，得產品N，N，N' , N'-四異丙基乙二胺40. 2g，收率為88.0%，純度為99%，所得產物 經表征結構正確。實施例4、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 118. 8g(1.2mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至120°C，壓力為0. 5MPa。保 持該溫度反應5h后結束反應。向所得的固液混合物中加入K2CO3水溶液(質量濃度50%)直至PH= 12.0，靜置 分層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分， 得產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺40. lg，收率為87.8%，純度為99%，所得產物經表 征結構正確。實施例5、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 118. 8g(1.2mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至150°C，壓力為0. 6MPa。保 持該溫度反應8h后結束反應。向所得的固液混合物中加入NaOH水溶液(質量濃度50% )直至PH = 13. 5，靜置 分層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分， 得產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺40. 5g，收率為88. 7%，純度為99%，所得產物經表 征結構正確。實施例6、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 118. 8g(1.2mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至180°C，壓力為0. SMPa0保 持該溫度反應6h后結束反應。向所得的固液混合物中加入KOH水溶液(質量濃度50%)直至PH= 13，靜置分 層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分，得 產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺40. 6g，收率為88.9%，純度為99%，所得產物經表征 結構正確。實施例7、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 158. 4g(1.6mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至120°C，壓力為0. 5MPa。保 持該溫度反應5h后結束反應。
向所得的固液混合物中加入Na2CO3水溶液(質量濃度20% )直至PH = 11. 5，靜 置分層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾 分，得產品N，N，N' , N'-四異丙基乙二胺39. 9g，收率為87.4%，純度為99%，所得產物 經表征結構正確。實施例8、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 158. 4g(1.6mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至180°C，壓力為0. SMPa0保 持該溫度反應8h后結束反應。向所得的固液混合物中加入NaOH水溶液(質量濃度50%)直至PH= 13，靜置分 層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分，得 產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺41. 2g，收率為90. 2%，純度為99%，所得產物經表征 結構正確。實施例9、一種N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺的合成方法在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 158. 4g(1.6mol)，合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至200°C，壓力為1. IMPa0保 持該溫度反應IOh后結束反應。向所得的固液混合物中加入KOH溶液(質量濃度50% )直至PH= 13. 5，靜置分 層，分出有機相(位于上層)進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分，得 產品N，N，N' ,N'-四異丙基乙二胺41. 0g，收率為89.8%，純度為99%，所得產物經表征 結構正確。對比實施例在帶攪拌測溫裝置的高壓反應釜中加入二異丙胺40. 5g(0.4mol)，二氯乙烷 118. 8g(1.2mol)，乙醇46g (l.Omol)合上釜蓋。用N2檢漏并置換空氣數次后升溫至150°C， 壓力為O.SMPa。保持該溫度反應6h后結束反應。向所得的固液混合物中加入KOH水溶液(質量濃度50%)直至PH= 13，靜置分 層，分出上層有機相進行減壓(1266. 6Pa)間歇精餾，收集86. 5 97. 0°C餾分，得產品N，N， N' ,N'-四異丙基乙二胺28. 4g，收率為62. 5%，純度為99%，所得產物經表征結構正確。根據以上對比實施例我們得知即使按照背景技術所告知的方法3，采用二氯乙 烷代替二溴乙烷進行生產，由于二氯乙烷活性較二溴乙烷低，相同條件下產品收率下降，原 料利用率降低，從而增大了原料、溶劑、產品分離的問題的難度，提高了生產成本。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的若干個具體實施例。顯然，本發 明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容 直接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護范圍。
權利要求
一種N，N，N′，N′ 四異丙基乙二胺的合成方法，其特征在于以二異丙胺與二氯乙烷為原料，在無溶劑、無催化劑的條件下于高壓釜中進行反應，所述二異丙胺與二氯乙烷的摩爾比1∶1～4，反應溫度為100～200℃，反應壓力為0.2～1.1Mpa，反應時間為4～10小時，得固液混合物；在固液混合物中加入堿性水溶液直至pH＝11.5～13.5；最后經過分液與減壓精餾，得N，N，N′，N′ 四異丙基乙二胺。
2.根據權利要求1所述的N，N,N' , N'-四異丙基乙二胺的合成方法，其特征在于 所述堿性水溶液為氫氧化鈉的水溶液、氫氧化鉀的水溶液、碳酸鈉的水溶液或碳酸鉀的水 溶液。
3.根據權利要求1或2所述的N，N，N',N'-四異丙基乙二胺的合成方法，其特征在 于所述堿性水溶液的質量濃度為20 50%。
全文摘要
本發明公開了一種N，N，N’，N’-四異丙基乙二胺的合成方法，以二異丙胺與二氯乙烷為原料，在無溶劑、無催化劑的條件下于高壓釜中進行反應，二異丙胺與二氯乙烷的摩爾比1∶1～4，反應溫度為100～200℃，反應壓力為0.2～1.1MPa，反應時間為4～10小時，得固液混合物；在固液混合物中加入堿性水溶液直至pH＝11.5～13.5；最后經過分液與減壓精餾，得N，N，N’，N’-四異丙基乙二胺。采用本發明的方法合成N，N，N’，N’-四異丙基乙二胺，具有環境友好、工藝簡單、收率高的特點。
文檔編號C07C211/10GK101928222SQ20101022336
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月8日 優先權日2010年7月8日
發明者羅虎, 錢超, 陳新志 申請人:浙江大學