專利名稱：高純度1,3－二烷基－2－咪唑啉酮及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及1，3-二烷基-2-咪唑啉酮及其制備方法。更具體地說，本發(fā)明涉及可以通過使N，N’-二烷基乙二胺與尿素反應(yīng)而獲得的、副產(chǎn)物含量很低的高純度1，3-二烷基-2-咪唑啉酮及其制備方法。
1，3-二烷基-2-咪唑啉酮是強(qiáng)極性的非質(zhì)子傳遞溶劑，與常規(guī)的非質(zhì)子傳遞極性溶劑相比，它對(duì)酸和堿非常穩(wěn)定，并且對(duì)于各種無機(jī)和有機(jī)化合物的有很強(qiáng)的溶解能力。
因此，1，3-二烷基-2-咪唑啉酮是可以用來制備藥物、農(nóng)用化學(xué)品、染料和顏料的非常有用的溶劑化合物，是一種清洗電子部件和模具的試劑和高聚物的聚合溶劑。
1，3-二烷基-2-咪唑啉酮通常是通過使N，N’-二烷基乙二胺與尿素反應(yīng)的已知方法制備的。該方法簡(jiǎn)單有效，然而，具有產(chǎn)率低的缺點(diǎn)。隨后的發(fā)展克服了這一缺點(diǎn)。
USP 4,731,453公開了以不低于80％的產(chǎn)率制備1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的方法，即將N，N’-二烷基乙二胺與尿素在不低于180℃的溫度下加熱，最好預(yù)先在140℃然后在不低于180℃的溫度下完成1，1′-二甲基-1，1′-二亞甲基二脲中間產(chǎn)物的生成反應(yīng)。然而，按照該方法，產(chǎn)物1，3-二甲基-2-咪唑啉酮含有0.5％到幾個(gè)百分點(diǎn)的副產(chǎn)物1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。副產(chǎn)物的沸點(diǎn)接近1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的沸點(diǎn)，因而需要理論塔板數(shù)非常多的塔來蒸餾分離或者需要其它的處理。因此，該美國(guó)專利的方法存在副產(chǎn)物去除的問題。
當(dāng)用含有上述副產(chǎn)物的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮作溶劑時(shí)，副產(chǎn)物抑制所需的反應(yīng)。例如，在用它作為溶劑制備芳酰胺時(shí)，副產(chǎn)物導(dǎo)致聚合物聚合反應(yīng)的抑制。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮具有缺點(diǎn)。
然而，從N，N’-二烷基乙二胺和尿素直接制備1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)1)材料成本低和2)與常規(guī)的已知方法相比，不需要分離形成的水。該方法是工業(yè)規(guī)模地制備1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的極佳方法。因此，人們強(qiáng)烈希望有一種不生成副產(chǎn)物的直接制備1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的方法。
為了能從N，N’-二烷基乙二胺和尿素高產(chǎn)率地直接制備高純度1，3-二烷基-2-咪唑啉酮，本發(fā)明人深入研究發(fā)現(xiàn)，上述問題可以通過在特定的原材料添加條件下進(jìn)行反應(yīng)而得到解決，即同時(shí)將兩種原材料連續(xù)加入熱的非質(zhì)子傳遞極性溶劑中，這樣便可以非常有效地以高產(chǎn)率制備極高純度的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮。從而，完全了本發(fā)明。
因此，本發(fā)明的內(nèi)容是1)下式(1)的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮
式中，R是烷基；它是通過使式(2)代表的N，N’-二烷基乙二胺
(式中，R是烷基)與尿素反應(yīng)制備的，它含有不到0.1％(重量)式(3)代表的副產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺
式中，R是烷基；和2)制備式(1)代表的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的方法，它包括使N，N’-二烷基乙二胺與尿素反應(yīng)，同時(shí)將該兩種原材料連續(xù)添加到非質(zhì)子傳遞極性溶劑中。
在該方法中，優(yōu)選的情況是1)N，N’-二烷基乙二胺和尿素的添加應(yīng)使得停留時(shí)間不少于5小時(shí)。
2)進(jìn)行反應(yīng)，同時(shí)向保持在不低于180℃的反應(yīng)溫度下的非質(zhì)子傳遞極性溶劑中連續(xù)添加N，N’-二烷基乙二胺和尿素。
3)連續(xù)排出反應(yīng)產(chǎn)物。
4)將反應(yīng)產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉酮用作反應(yīng)溶劑。
5)式中的R是具有1-4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。
本發(fā)明能夠提供下式(1)代表的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮，在通過N，N’-二烷基乙二胺與尿素的反應(yīng)進(jìn)行工業(yè)規(guī)模的制造時(shí)，它含有少于0.1％(重量)的副產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺。此外，本發(fā)明的方法可以以良好的產(chǎn)率和極高的純度工業(yè)規(guī)模地制造1，3-二烷基-2-咪唑啉酮。本發(fā)明的方法也可以在大氣壓力下進(jìn)行，因而從制造設(shè)備的觀點(diǎn)來看是非常有利的。而且，連續(xù)法使得工業(yè)規(guī)模的操作更加穩(wěn)定，因而本發(fā)明具有重要的意義。


圖1是實(shí)施例1的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的氣相色譜圖。
圖2是比較例1的1，3-二甲基-2-咪唑啉酮的氣相色譜圖。
本發(fā)明的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮可以用式(1)表示，其中R是具有1-8個(gè)碳原子、特別是1-4個(gè)碳原子的烷基基團(tuán)。具體的化合物包括1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、1，3-二乙基-2-咪唑啉酮、1，3-二丙基-2-咪唑啉酮和1，3-二丁基-2-咪唑啉酮。尤其是1，3-二甲基-2-咪唑啉酮，它是有用的化合物，常常用于各種用途，例如用作溶劑。
本發(fā)明的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮可以通過式(2)代表的N，N’-二烷基乙二胺基與尿素之間的反應(yīng)來獲得。在這些原材料的反應(yīng)中，不可避免地生成式(3)代表的副產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺。在常規(guī)的已知方法中，副產(chǎn)物的量為產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的0.5％(重量)或更高。
在本發(fā)明的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮中無法用色譜測(cè)到副產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺的存在。1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺用色譜探測(cè)的極限不低于0.1％(重量)。因此，副產(chǎn)物的含量小于0.1％(重量)。
本發(fā)明的方法可以以高產(chǎn)率制備高純度的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮，其特征在于在進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)，將式(2)代表的N，N’-二烷基乙二胺和尿素連續(xù)加到非質(zhì)子傳遞極性溶劑中。
代表性的式(2)代表的、并且可用于本發(fā)明的N，N’-二烷基乙二胺包括式(2)中R代表的烷基具有1-8個(gè)碳原子的那些二胺，例如N，N′-二甲基乙二胺、N，N′-二乙基乙二胺、N，N′-二丙基乙二胺、N，N′-二異丙基乙二胺、N，N′-二丁基乙二胺、N，N′-二芐基乙二胺、N，N′-二己基乙二胺、N，N′-二庚基乙二胺和N，N′-二辛基乙二胺。
在上述乙二胺中，優(yōu)選使用N，N′-二甲基乙二胺、N，N′-二乙基乙二胺、N，N′-二丙基乙二胺、N，N′-二異丙基乙二胺和N，N′-二丁基乙二胺，特別是N，N′-二甲基乙二胺?？梢匀我膺x擇和使用所需的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮對(duì)應(yīng)的N，N’-二烷基乙二胺。
N，N’-二烷基乙二胺可以通過使相應(yīng)的一烷基胺與二鹵乙烷(例如二氯乙烷和二溴乙烷)反應(yīng)而容易地獲得。
本發(fā)明方法中可用的溶劑是非質(zhì)子傳遞極性溶劑，用質(zhì)子溶劑例如水、乙醇和2-氧雜咪唑烷或非質(zhì)子傳遞低極性溶劑(例如碳?xì)浠衔锖望u代烴)不能夠提供令人滿意的效果。因此，這些溶劑是不好的。然而，根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)物和反應(yīng)操作的情況，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)可以將這些溶劑與非質(zhì)子傳遞極性溶劑混合使用。
優(yōu)選的本發(fā)明可用的非質(zhì)子傳遞極性溶劑包括N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、四甲基脲、二甲基亞砜、六甲基磷酰胺、環(huán)丁砜、二氧六環(huán)和1，3-二烷基-2-咪唑啉酮例如1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、1，3-二乙基-2-咪唑啉酮和1，3-二丙基-2-咪唑啉酮。
本發(fā)明的反應(yīng)最好在不低于180℃的反應(yīng)溫度下進(jìn)行。結(jié)果，當(dāng)使用的溶劑沸點(diǎn)較低時(shí)需要過多的設(shè)備，所以優(yōu)選使用不低于180℃的高沸點(diǎn)溶劑。特別是從避免分離溶劑的復(fù)雜操作的觀點(diǎn)來看，本發(fā)明生產(chǎn)的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮最適合直接用作隨后反應(yīng)的溶劑。
在本發(fā)明的方法中，反應(yīng)溫度優(yōu)選不低于180℃，更優(yōu)選200-260℃。當(dāng)反應(yīng)溫度不低于180℃時(shí)，可以獲得高的反應(yīng)速率，可以避免中間產(chǎn)物1，1′-二烷基-1，1′-二亞甲基二脲的殘留，增加產(chǎn)率。從抑制副產(chǎn)物(例如1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺)和其它雜質(zhì)生成的觀點(diǎn)來看，最好在較高的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。然而，考慮到工業(yè)上的加熱方法，反應(yīng)溫度最好不超過260℃。
在本發(fā)明的方法中，在進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)，將N，N’-二烷基乙二胺和尿素連續(xù)加到保持在不低于180℃的反應(yīng)溫度下的非質(zhì)子傳遞極性溶劑中。
人們知道，常規(guī)上可以用下述方法高產(chǎn)率地制備1，3-二烷基-2-咪唑啉酮先使N，N’-二烷基乙二胺與尿素在較低的溫度下反應(yīng)，完成中間產(chǎn)物1，1’-二烷基-1，1’-二亞甲基二脲的生成反應(yīng)，隨后加熱至180℃或更高的溫度以進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)。然而，該方法不能抑制副產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺的生成。人們完全預(yù)料不到，在本發(fā)明中，通過在進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)將N，N’-二烷基乙二胺和尿素連續(xù)加到保持在不低于180℃的反應(yīng)溫度下的非質(zhì)子傳遞極性溶劑中制備了1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺副產(chǎn)物含量不超過0.1％(重量)的高純度1，3-二烷基-2-咪唑啉酮。
在本發(fā)明的方法中， N，N’-二烷基乙二胺與尿素用量的摩爾比通常在1.0∶0.5到1.0∶2.0的范圍內(nèi)，1.0∶1.0到1.0∶1.2范圍內(nèi)的摩爾比是最適宜的，這樣可以降低從N，N’-二烷基乙二胺衍生而來的副產(chǎn)物，抑制殘余的N，N’-二烷基乙二胺和避免產(chǎn)率的降低。
對(duì)于在本發(fā)明中連續(xù)添加N，N’-二烷基乙二胺和尿素的方法沒有特別的限制。連續(xù)添加可以通過下述方式進(jìn)行(1)將這些材料預(yù)先混合，加入所得的漿液，(2)將這兩種材料分別加入，或者(3)將尿素加熱溶解在非質(zhì)子傳遞極性溶劑中，然后加入N，N’-二烷基乙二胺。要求連續(xù)進(jìn)行添加，以便使N，N’-二烷基乙二胺與尿素在非質(zhì)子傳遞極性溶劑中立即反應(yīng)?！斑B續(xù)”一詞，在必要時(shí)包括伴隨著以預(yù)定的添加速率在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)改變添加速率的間歇添加和連續(xù)添加。
向本發(fā)明的非質(zhì)子傳遞極性溶劑中連續(xù)添加所需量的N，N’-二烷基乙二胺和尿素的速率可以根據(jù)N，N’-二烷基乙二胺的種類和反應(yīng)溫度任意選擇，對(duì)于添加速率沒有特別的限制。然而，添加最好以能夠在5小時(shí)或更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)替代所用的全部非質(zhì)子傳遞極性溶劑的速率來進(jìn)行，也就是說，以能夠獲得不低于5小時(shí)的停留時(shí)間的速率添加。特別優(yōu)選5-10小時(shí)的停留時(shí)間。例如，當(dāng)在1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的制備中使用100重量份非質(zhì)子傳遞極性溶劑時(shí)，N，N’-二烷基乙二胺與尿素的混合物的可以以能夠在不少于5小時(shí)的時(shí)間內(nèi)替代100重量份非質(zhì)子傳遞極性溶劑的添加速率添加，也就是說，以不超過20重量份/小時(shí)的速率添加，這樣便可產(chǎn)生不少于5小時(shí)的停留時(shí)間。當(dāng)以產(chǎn)生少于5小時(shí)的停留時(shí)間的添加速率添加時(shí)，易于留下1，1′-二甲基-1，1′-二亞甲基二脲并且降低1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的產(chǎn)率。
在本發(fā)明所用的N，N’-二烷基乙二胺、尿素和溶劑(1，3-二烷基-2-咪唑啉酮)中最好基本上不含水份。當(dāng)反應(yīng)在不含水份的體系中進(jìn)行時(shí)，尿素在反應(yīng)過程中的分解和N，N’-二烷基乙二胺從反應(yīng)體系中的蒸汽蒸餾可以被抑制，從而避免了產(chǎn)率的降低。
溫度在反應(yīng)過程中通常保持不變。
該反應(yīng)可既以在大氣壓力下也可以在加壓下進(jìn)行。通常采用大氣壓力。
反應(yīng)產(chǎn)物的連續(xù)排出使得可以產(chǎn)生穩(wěn)定操作。這種情況的一個(gè)代表性的實(shí)施方案是給反應(yīng)器分別裝上N，N’-二烷基乙二胺和尿素的入口管和反應(yīng)產(chǎn)物的出口管。非質(zhì)子傳遞極性溶劑在反應(yīng)器中被加熱，在進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)，將N，N’-二烷基乙二胺和尿素連續(xù)添加到溶劑中。形成的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮從出口管排出，可以長(zhǎng)時(shí)間地制備1，3-二烷基-2-咪唑啉酮。反應(yīng)可以分批和連續(xù)地進(jìn)行。從生產(chǎn)性和穩(wěn)定操作的觀點(diǎn)來看，最好采用連續(xù)法。
通過蒸餾或其它方法可以將1，3-二烷基-2-咪唑啉酮容易地從反應(yīng)產(chǎn)物中分離出來。
下面將通過實(shí)施例和比較例詳述本發(fā)明。
分析是用氣相色譜進(jìn)行的。分析由N，N′-二烷基乙二胺與尿素反應(yīng)生成的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮，分析方法的測(cè)定極限是0.1％(重量)的副產(chǎn)物1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺。
在實(shí)施例和比較例中，氣相色譜是用下述設(shè)備進(jìn)行的設(shè)備Shimazu GC-9A(Shimazi Seisakusho Co.)柱10％Unonoil 50HB 5100+5％Naoh Cromosorb WAW DMCS(GL Seientice Co.)柱溫 135℃探測(cè)器火焰離子探測(cè)器(FID)實(shí)施例1在一個(gè)燒瓶的底部裝上排料管，與泵連接。在泵的排出口裝上一個(gè)向1升反應(yīng)器加料的裝置。將N，N′-二甲基乙二胺和尿素的混合物(重量比57∶43)在燒瓶中攪拌。
向1升反應(yīng)器中投入100克1，3-二烷基-2-咪唑啉酮(下文記為DMI)，在220℃下保溫并攪拌，隨后通過泵將N，N′-二甲基乙二胺和尿素混合物以20克/小時(shí)的速率加到反應(yīng)器中。添加進(jìn)行30小時(shí)，同時(shí)將反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在215-220℃。添加完畢后，在該溫度下繼續(xù)攪拌2小時(shí)，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫。
所得反應(yīng)混合物的量為542克，DMI純度為98.2％(重量)，未探測(cè)到1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。減去初始加到反應(yīng)器中的DMI量所得的DMI的產(chǎn)率(相對(duì)于所加的N，N′-二甲基乙二胺)為97.6％。
然后，用理論塔板數(shù)為5的蒸餾塔將反應(yīng)混合物蒸餾，得到506克純度為99.9％的DMI。未探測(cè)到1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺，也就是說，其含量小于0.1％。圖1示出了氣相色譜圖。圖1清楚地表明，在圖中未發(fā)現(xiàn)1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺的存在。實(shí)施例2在一個(gè)燒瓶的底部裝上排料管，與泵連接。在泵的排出口裝上一個(gè)向1升反應(yīng)器加料的裝置。給反應(yīng)器裝上排料管、冷卻管和接受器。反應(yīng)器中包括排料部分的內(nèi)容物為600毫升。
向反應(yīng)器中投入600克DMI，在220℃下保溫并攪拌。隨后通過泵將N，N′-二甲基乙二胺和尿素的混合物(混合比同實(shí)施例1)以100克/小時(shí)的速率加到反應(yīng)器中。添加進(jìn)行24小時(shí)，同時(shí)將反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在215-220℃。將反應(yīng)產(chǎn)物存放在接受器中。
添加完畢后，將反應(yīng)混合物冷卻。反應(yīng)器中反應(yīng)產(chǎn)物的量為586克。DMI的純度為98.1％(重量)。在接受器中的DMI是1792克，純度為98.3％(重量)。反應(yīng)器和接受器中DMI的總量為2337克。減去初始加到反應(yīng)器中的DMI量所得的DMI的產(chǎn)率(相對(duì)于N，N′-二-甲基乙二胺)為97.7％。在反應(yīng)器和接受器的反應(yīng)產(chǎn)物中未探測(cè)到1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺。色譜的探測(cè)極限是0.1％，所以DMI反應(yīng)產(chǎn)物的純度超過99.9％(重量)。
然后，用理論塔板數(shù)為5的蒸餾塔將接受器中的反應(yīng)混合物蒸餾，得到1691克純度為99.9％的DMI(未探測(cè)到1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺)。實(shí)施例3向反應(yīng)器中投入570克1，3-二丙基-2-咪唑啉酮(下文記為DPI)。
按照與實(shí)施例1所述相同的方法向燒瓶中投入1372克N，N′-二丙基乙二胺和628克尿素的混合物，并按照實(shí)施例1所述的方法進(jìn)行反應(yīng)，不同之處僅在于混合物向反應(yīng)器中的添加速率為70克/小時(shí)。
按照與實(shí)施例1相同的方法獲得的DPI的產(chǎn)率為97.2％，在反應(yīng)器和接受器中的反應(yīng)產(chǎn)物中探測(cè)不到1，3-二丙基-2-咪唑啉亞胺。色譜的探測(cè)極限為0.1％，DPI反應(yīng)產(chǎn)物的純度超過99.9％(重量)。實(shí)施例4向反應(yīng)器中投入600克N-甲基-2-吡咯烷酮。
向燒瓶中投入2045克N，N′-二丁基乙二胺和856克尿素并混合之。按照與實(shí)施例1相同的方法進(jìn)行反應(yīng)，不同之處僅在于混合物向反應(yīng)器中的添加速率為120克/小時(shí)。反應(yīng)器的內(nèi)部溫度保持在200-210℃。
按照與實(shí)施例1相同的方法獲得的1，3-二丁基-2-咪唑啉酮的產(chǎn)率為96.5％。
在反應(yīng)器和接受器中的反應(yīng)產(chǎn)物中探測(cè)不到1，3-二丁基-2-咪唑啉亞胺。
1，3-二丁基-2-咪唑啉酮的純度超過99.9％(重量)。實(shí)施例5向?qū)嵤├?所用的反應(yīng)器中投入1140克尿素和2660克DMI，將尿素在100℃下攪拌溶解并靜置。取另一燒瓶和泵，投入1500克N，N′-二甲基乙二胺。向?qū)嵤├?所用的反應(yīng)器中投入600克DMI并將內(nèi)部溫度保持在220℃。隨后，將尿素與DMI的混合物以150克/小時(shí)的速率用泵送入反應(yīng)器中，同時(shí)以60克/小時(shí)的速率將N，N′-二甲基乙二胺加到反應(yīng)器中。添加時(shí)間、反應(yīng)溫度和計(jì)算方法均同實(shí)施例1。
DMI的產(chǎn)率為98.0％，在反應(yīng)器和接受器中的反應(yīng)產(chǎn)物中探測(cè)不到1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。比較例1向500毫升高壓釜中投入88克N，N′-二甲基乙二胺、66克尿素和100克DMI，用30分鐘的時(shí)間加熱至210℃，在該溫度下反應(yīng)3小時(shí)。增加反應(yīng)體系的壓力至最大值15kg/cm2G。
反應(yīng)完畢后，從高壓釜中排出反應(yīng)混合物。得到含白色晶體的漿液。將漿液過濾。濾液是DMI。如此獲得的DMI為200.1克，純度為97.3％(重量)。減去初始加到反應(yīng)器中的DMI量所得的DMI的產(chǎn)率(相對(duì)于N，N′-二甲基乙二胺)為81.0％。在濾液中，探測(cè)到0.8％(重量)1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。圖2示出了氣相色譜圖。量)。
然后，在與實(shí)施例1相同的條件下蒸餾濾液。如此得到188克純度為99.2％(重量)的DMI，在產(chǎn)物中探測(cè)到0.7％(重量)的1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。比較例2如比較例1那樣向500毫升高壓釜中進(jìn)行投料。將混合物在120℃下反應(yīng)8小時(shí)。引發(fā)反應(yīng)后，逐漸增加反應(yīng)體系的壓力，幾乎恒定在6kg/cm2G。隨后用30分鐘的時(shí)間加熱至210℃，在210℃下反應(yīng)3小時(shí)。增加反應(yīng)體系的壓力至最大值15kg/cm2G。
按照與比較例1相同的方法此獲得的DMI的產(chǎn)率為96％。在濾液中，探測(cè)到1.0％(重量)的1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。比較例3向300毫升裝有回流冷凝器、滴液漏斗和攪拌器的燒瓶中投入44克N，N′-二甲基乙二胺、66克尿素和100克DMI，加熱至210℃并反應(yīng)2小時(shí)。
然后，在將溫度增加至210℃的同時(shí)，將44克N，N′-二甲基乙二胺投入滴液漏斗并從200℃開始滴加，2小時(shí)滴加完畢。將反應(yīng)在215-220℃下繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)。
按照與比較例1相同的方法獲得的DMI收率為97.0％。在濾液中，探測(cè)到0.5％(重量)的1，3-二甲基-2-咪唑啉亞胺。
也就是說，在本發(fā)明范圍之外的比較例1至2產(chǎn)生的1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺的沸點(diǎn)接近1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的沸點(diǎn)。
另一方面，實(shí)施例1-5表明，按照本發(fā)明可以容易地以良好的效率和高的產(chǎn)率獲得1，3-二烷基-2-咪唑啉酮而不產(chǎn)生1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺。
權(quán)利要求
1.式(1)的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮
(式中，R是烷基)；它是通過使式(2)的N，N’-二烷基乙二胺
(式中，R是烷基)與尿素反應(yīng)獲得的，它含有小于0.1％(重量)的下式(3)的1，3-二烷基-2-咪唑啉亞胺副產(chǎn)物
式中R是烷基。
2.權(quán)利要求1的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮，其中式(1)中的R是具有1-4個(gè)碳原子的烷基。
3.制備式(1)代表的1，3-二烷基-2-咪唑啉酮的方法，式(1)為
(式中，R是烷基)；它是通過使式(2)的N，N’-二烷基乙二胺
(式中，R是烷基)與尿素反應(yīng)獲得的，該方法包括在進(jìn)行反應(yīng)的同時(shí)將N，N’-二烷基乙二胺和尿素連續(xù)添加到非質(zhì)子傳遞極性溶劑中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中在式(1)和(2)中的R是具有1-4個(gè)碳原子的烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中非質(zhì)子傳遞極性溶劑的被加熱至180℃或更高的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中非質(zhì)子傳遞極性溶劑是1，3-二烷基-2-咪唑啉酮。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中N，N’-二烷基乙二胺和尿素的添加速率使得停留時(shí)間不少于5小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中伴隨著連續(xù)添加的的反應(yīng)是在不低于180℃的溫度下進(jìn)行的。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的制備方法，其中從反應(yīng)體系中連續(xù)排出反應(yīng)產(chǎn)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了使N,N’－二烷基乙二胺與尿素在非質(zhì)子傳遞極性溶劑中反應(yīng)制備1,3－二烷基－2－咪唑啉酮的方法,該方法包括在將N,N’－二烷基乙二胺和尿素連續(xù)添加到非質(zhì)子傳遞極性溶劑中的同時(shí)進(jìn)行反應(yīng)。該方法是高收率的制備方法,在工業(yè)上能夠有效地生產(chǎn)非常高純度的1,3－二烷基－2－咪唑啉酮,它含有小于0.1%(重量)的1,3－二烷基2－咪唑啉亞胺副產(chǎn)物。
文檔編號(hào)C07D233/32GK1176249SQ9711719
公開日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1997年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年8月5日
發(fā)明者水田秀樹, 高岡正純, 永田輝幸 申請(qǐng)人:三井東壓化學(xué)株式會(huì)社