專利名稱：炔丙基丁氨基甲酸酯及其合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工產(chǎn)品及其合成工藝，具體涉及炔丙基丁氨基甲酸酯及其合成工藝。
背景技術(shù)：
炔丙基丁氨基甲酸酯是合成3-碘炔丙基丁基氨基甲酸酯的前體，而3-碘炔丙基丁基氨基甲酸酯是合成殺菌劑的中間體，對(duì)于炔丙基丁氨基甲酸酯目前尚未見(jiàn)生產(chǎn)報(bào)導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供炔丙基丁氨基甲酸酯及其合成工藝，解決工業(yè)化合成方法，提供一種精細(xì)化工產(chǎn)品，滿足國(guó)內(nèi)殺菌劑市場(chǎng)需求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是該炔丙基丁氨基甲酸酯由一定摩爾比例的炔丙醇和正丁酯在催化劑的作用下，一定溫度反應(yīng)一定時(shí)間得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品炔丙基丁氨基甲酸酯。
優(yōu)選10.5-2摩爾比例的丙炔醇和正丁酯在質(zhì)量分率0-0.5％催化劑三乙胺或吡啶的作用下，一定溫度30-80℃反應(yīng)4-10小時(shí)得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品。
炔丙基丁氨基甲酸酯的結(jié)構(gòu)式HC≡C-CH2O-C-NH(CH2)3CH3，分子量156。理化性質(zhì)純品為淺黃色至無(wú)色透明可燃有毒液體，密度0.98×103kg/m3，沸點(diǎn)189℃/25Kpa。
以上述工藝條件合成的炔丙基丁氨基甲酸酯產(chǎn)品平均收率達(dá)96.3％，粗品含量達(dá)95％，完全能滿足工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)2為本發(fā)明反應(yīng)因素位級(jí)表圖3為本發(fā)明試驗(yàn)條件表圖4為本發(fā)明試驗(yàn)結(jié)果表圖5為本發(fā)明試驗(yàn)K1K2K3值圖6為本發(fā)明反應(yīng)因素趨勢(shì)7為本發(fā)明催化劑選擇試驗(yàn)具體實(shí)施方式
1、產(chǎn)品名稱、性質(zhì)及用途1.1產(chǎn)品名稱炔丙基丁氨基甲酸酯結(jié)構(gòu)式 分子式C2H13O2N3分子量1561.2產(chǎn)品理化性質(zhì)為淺黃色透明液體，沸點(diǎn)189℃/25Kpa，可燃，有毒。
1.3產(chǎn)品用途為殺菌劑中間體。
2、主要原輔材料2.1炔丙醇HC≡C-CH2OH無(wú)色至淺黃色易燃、高毒液體，具強(qiáng)刺激性，閃點(diǎn)36℃，沸點(diǎn)115℃，密度0.95×103kg/m3，飽和蒸汽壓1.41Kpa(20℃)，對(duì)眼睛、皮膚、粘膜和呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈的刺激作用。
2.2正丁基異氰酸酯CH3(CH2)3NCO無(wú)色、易燃、有毒液體，密度0.89×103kg/m3，沸點(diǎn)115℃，閃點(diǎn)26℃，自燃點(diǎn)425℃，對(duì)眼睛、粘膜和呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈的刺激作用。
2.3三乙胺(C2H5)3N無(wú)色易燃液體，對(duì)呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)刺激性，眼及皮膚接觸可引起化學(xué)性灼傷，引燃溫度249℃，爆炸極限1.2-8.0％，密度0.73×103kg/m3。應(yīng)儲(chǔ)存在陰涼、通風(fēng)處，遠(yuǎn)離熱源。
3、生產(chǎn)工藝3.1生產(chǎn)工藝路線炔丙醇與正丁基異氰酯在催化劑三乙胺或催化劑吡啶存在下于30-80℃反應(yīng)4-10小時(shí)合成粗品，再經(jīng)蒸餾得精品。
3.2反應(yīng)機(jī)理 3.3工藝流程簡(jiǎn)圖如圖1所示4、檢測(cè)儀器及分析條件氣相色譜島津GL-8A檢測(cè)器氫火焰，3mm×2m不銹鋼柱，固定液10％se-30，汽化溫度220，柱溫160℃，載氣110Kpa，進(jìn)樣量0.2ul。
5、試驗(yàn)內(nèi)容、結(jié)果5.1試驗(yàn)因素的選擇A反應(yīng)溫度B反應(yīng)時(shí)間C催化劑用量(以催化劑在體系中的質(zhì)量分率計(jì))D物料摩爾比(以正丁酯和炔丙醇的摩爾比計(jì))5.2因素位級(jí)表如圖2所示5.3試驗(yàn)條件如圖3所示5.4試驗(yàn)基本操作法向150ml四口反應(yīng)瓶中加入一定量的炔丙醇和催化劑，氮?dú)庵脫Q2-3分鐘，開(kāi)啟攪拌，通過(guò)恒壓滴加漏斗滴加63.4g即0.64mol正丁酯，反應(yīng)放熱，調(diào)節(jié)滴加速度或用冷水降溫，控制反應(yīng)溫度，滴加結(jié)束，保持溫度反應(yīng)一段時(shí)間后，物料裝瓶，取樣分析。
5.5試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示注1、以正丁酯計(jì)算收率，正丁酯含量以99％計(jì)2、由于該反應(yīng)無(wú)其它小分子逸出體系，反應(yīng)前后體系重量不變，故反應(yīng)后體系重量為加入反應(yīng)體系各物質(zhì)總量3、正丁酯分子量99，炔丙醇分子量565.6計(jì)算相應(yīng)的K1K2K3值如圖5所示5.7四個(gè)因素的趨勢(shì)圖如圖6所示從趨勢(shì)圖中可以看出，對(duì)于因素A(反應(yīng)溫度來(lái)說(shuō))，隨著溫度的升高，反應(yīng)速率增快，收率愈高，在試驗(yàn)中，繼續(xù)升高溫度達(dá)40-80℃，反應(yīng)2-4小時(shí)，取樣分析，目標(biāo)產(chǎn)物含量上升較小，、但圖譜中未知雜峰明顯增多，說(shuō)明隨著溫度增高，副反應(yīng)也相應(yīng)增多，故幾個(gè)因素中以A3(30-40℃)條件為佳。
對(duì)于因素B(反應(yīng)時(shí)間)，隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，反應(yīng)收率愈高，在試驗(yàn)中，反應(yīng)超過(guò)8小時(shí)后，繼續(xù)維持反應(yīng)，每隔2小時(shí)取樣分析，目標(biāo)產(chǎn)物含量上升緩慢，說(shuō)明反應(yīng)8小時(shí)后，反應(yīng)基本達(dá)到平衡，從能耗和設(shè)備的利用率考慮，繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間不經(jīng)濟(jì)，試驗(yàn)中以B3(8小時(shí))較為合理。
對(duì)于因素C(催化劑用量)來(lái)說(shuō)，如果反應(yīng)體系中不加入催化劑，反應(yīng)很慢，且不易完全，收率很低，將等摩爾的炔丙醇和正丁酯混合攪拌反應(yīng)120小時(shí)，反應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)物含量為63.5％，其余為炔丙醇和正丁酯，說(shuō)明反應(yīng)很難到達(dá)終點(diǎn)。一旦加入催化劑，反應(yīng)速率明顯提高，試驗(yàn)中，炔丙醇和催化劑三乙胺混合后，滴加正丁酯，體系溫度上升較快，說(shuō)明反應(yīng)放熱，需減慢滴加或用水冷卻來(lái)維持反應(yīng)溫度，但催化劑加入量增加，對(duì)最終反應(yīng)的收率影響不大(在趨勢(shì)圖中兩點(diǎn)平行可以得出)，所以催化劑用量以C2(催化劑量占體系總重的0.5％)最經(jīng)濟(jì)合理。
對(duì)于因素D(物料摩爾比)，從趨勢(shì)圖中可以看出，三個(gè)收率基本平行，說(shuō)明反應(yīng)中，炔丙醇是否過(guò)量，對(duì)反應(yīng)終點(diǎn)和收率基本沒(méi)有影響，同時(shí)為了提高目標(biāo)產(chǎn)品在體系中的含量，便于產(chǎn)品的提純，因而選擇炔丙醇和正丁酯以等摩爾(D1)反應(yīng)。
從趨勢(shì)圖中還可以看出，在影響產(chǎn)品的合成因素中，以因素C極差(R＝139.4)最大，其次是因素A(反應(yīng)溫度)和因素B(反應(yīng)時(shí)間)，而因素D對(duì)反應(yīng)基本沒(méi)有影響。
綜上所述合成的較佳工藝條件為A3B3C2D1，即反應(yīng)溫度30-40℃，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)，催化劑加入量0.5％，炔丙醇和正丁酯摩爾比為1∶1。
由于催化劑對(duì)反應(yīng)收率影響很大，因此對(duì)催化劑進(jìn)行選擇試驗(yàn)，用不同催化劑試驗(yàn)其對(duì)合成的影響。分別用催化劑1三乙胺和催化劑2吡啶作試驗(yàn)，以試驗(yàn)條件A3B3C2D1合成，試驗(yàn)結(jié)果如下如圖7所示從試驗(yàn)可以看出，用催化劑1或催化劑2，對(duì)PBC合成的收率基本沒(méi)有影響，但催化劑2毒性較高，價(jià)格也比催化劑1高，所以選用催化劑1更合理。
5.8、結(jié)束語(yǔ)通過(guò)試驗(yàn)，找到了合成最佳的工藝條件等摩爾的炔丙醇和正丁酯在質(zhì)量分率0.5％催化劑1的作用下，30-40℃反應(yīng)8小時(shí)，得到含量95％左右的粗品，收率在96.3％。
權(quán)利要求
1.炔丙基丁氨基甲酸酯，其特征在于該炔丙基丁氨基甲酸酯由一定摩爾比例的炔丙醇和正丁酯在催化劑的作用下，一定溫度反應(yīng)一定時(shí)間得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品炔丙基丁氨基甲酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炔丙基丁氨基甲酸酯，其特征在于優(yōu)選1∶0.5-2摩爾比例的炔丙醇和正丁酯在質(zhì)量分率0-0.5％催化劑作用下，一定溫度30-80℃反應(yīng)4-10小時(shí)得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炔丙基丁氨基甲酸酯，其特征在于等摩爾的炔丙醇和正丁酯在質(zhì)量分率0.5％的催化劑作用下，30-40℃反應(yīng)8小時(shí)得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炔丙基丁氨基甲酸酯，其特征在于催化劑選用三乙胺或吡啶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炔丙基丁氨基甲酸酯，其特征在于催化劑優(yōu)選三乙胺。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了炔丙基丁氨基甲酸酯及其合成工藝，該炔丙基丁氨基甲酸酯由一定摩爾比例的炔丙醇和正丁酯在催化劑的作用下，一定溫度反應(yīng)一定時(shí)間得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品炔丙基丁氨基甲酸酯。優(yōu)選1∶0.5－2摩爾比例的炔丙醇和正丁酯在質(zhì)量分率0－0.5％催化劑三乙胺或吡啶的作用下，一定溫度30－80℃反應(yīng)4－10小時(shí)得粗品，再經(jīng)精餾進(jìn)行提純得精品。本發(fā)明以上述工藝條件合成的炔丙基丁氨基甲酸酯產(chǎn)品平均收率達(dá)96.3％，粗品含量達(dá)95％，完全能滿足工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C271/00GK1634878SQ20041001414
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2004年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月21日
發(fā)明者姜盲田, 王海超, 季玉祥, 安禮如, 江衛(wèi)東 申請(qǐng)人:江蘇安邦電化有限公司