專利名稱:N,n－二烷基二丙基三胺的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備N，N-二烷基二丙基三胺的方法。
背景技術(shù)：
環(huán)氧樹脂是一種分子內(nèi)含有兩個(gè)或兩個(gè)以上反應(yīng)性環(huán)氧基，并以脂肪族、脂環(huán)族或芳烴碳鍵為骨架的熱固性合成樹脂。由于其原料易得，價(jià)格便宜，交聯(lián)固化物具有優(yōu)異的力學(xué)性能、電性能、耐化學(xué)腐蝕性能和粘附性能等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得它具有極其廣泛的應(yīng)用。
環(huán)氧樹脂必須與固化劑反應(yīng)以生成三維立體結(jié)構(gòu)才具有實(shí)用價(jià)值，固化劑的結(jié)構(gòu)與品質(zhì)將直接影響環(huán)氧樹脂的應(yīng)用效果，并且每開發(fā)一種新的固化劑就可以解決一個(gè)方面的問題，就相當(dāng)于開發(fā)一種新的環(huán)氧樹脂或開辟了環(huán)氧樹脂一個(gè)新的用途。因此，對(duì)固化劑的研發(fā)就顯的更為重要。
N，N-二烷基二丙基三胺(N′-(3-Aminopropyl)-N，N-dialkyl-1，3-propanediamine)為一類可作為環(huán)氧樹脂固化劑的化合物。它的制備主要是以N，N-二烷基丙二胺為起始原料，首先由N，N-二烷基丙二胺與丙烯腈進(jìn)行Michael加成反應(yīng)得加成物，然后將所得加成物進(jìn)行加氫還原(鈀/碳催化劑或Raney鎳催化劑)后得N，N-二烷基二丙基三胺(US.Pat.No.3,022,301、US.Pat.No.5,643,859 & JP 6087808)。由于還原采用了催化加氫法，因此其存在著無法避免的缺陷是，操作費(fèi)用高且存在較大的危險(xiǎn)性。文獻(xiàn)[J.Org.Chem.USSR(Engl.Transl.)，4，1968，122-125]報(bào)道了采用鋰鋁氫(LiAlH4)來還原N，N-二烷基丙二胺與丙烯腈的加成物。此法同樣存在著需使用價(jià)格昂貴的催化劑及操作過程中存在較大的安全隱患之缺陷。
鑒于此，提供一種既經(jīng)濟(jì)又安全的N，N-二烷基二丙基三胺制備方法就成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種既經(jīng)濟(jì)又安全的N，N-二烷基二丙基三胺制備方法。
本發(fā)明所說的N，N-二烷基二丙基三胺，其具有式1所示結(jié)構(gòu) 式1中R1，R2分別為甲基或乙基。
一種制備結(jié)構(gòu)如式1所示化合物的方法，其主要步驟是首先由N，N-二烷基丙二胺(其結(jié)構(gòu)如式2所示，簡(jiǎn)稱化合物2)與丙烯腈進(jìn)行Michael加成反應(yīng)得化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)，然后將所得化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)進(jìn)行還原后得目標(biāo)物，其特征在于，其中化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)的還原是這樣進(jìn)行的將化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)溶于無水甲醇或無水乙醇中，在有惰性氣體存在的條件下，加入金屬鈉或金屬鉀，在回流狀態(tài)下保持6～8小時(shí)即可。
式2中R1，R2分別為甲基或乙基。
所說制備方法的反應(yīng)方程式如下 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，化合物2與丙烯腈的加成物(化合物3)與金屬鈉或金屬鉀的摩爾比為1∶(2～10)；在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案中，R1，R2均為甲基。
由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用金屬鈉或金屬鉀/無水乙醇或無水甲醇的還原體系，同樣高產(chǎn)量(目標(biāo)物的得率約80％)地制得N，N-二烷基二丙基三胺?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中存在的操作費(fèi)用高且有安全隱患之缺陷。提供了一種既經(jīng)濟(jì)又安全的N，N-二烷基二丙基三胺制備方法。
具體實(shí)施方式下面以制備N，N-二甲基二丙基三胺為例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。所說的制備方法包括如下步驟(1)N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺的制備將N，N-二甲基-1，3-丙二胺與丙烯腈按摩爾比為1∶(0.8～1.0)置于反應(yīng)器中，于80℃～100℃反應(yīng)1～2小時(shí)(反應(yīng)過程中采用氣相色譜跟蹤反應(yīng)進(jìn)程)，停止反應(yīng)，反應(yīng)液經(jīng)精餾后得N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺；(2)N，N-二甲基二丙基三胺的制備
將由步驟(1)制得的N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺溶解在無水乙醇中，在N2保護(hù)和攪拌的條件下，加入金屬鈉，N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺與金屬鈉的摩爾比為1∶2～1∶10，在乙醇回流溫度下反應(yīng)6～8小時(shí)，停止反應(yīng)，向反應(yīng)體系中加水，水的用量與無水乙醇的用量相當(dāng)，用CH2Cl2萃取，無水MgSO4干燥，過濾，濃縮得到油狀粗品，減壓精餾后得到高純度的N，N-二甲基二丙基三胺。
以下將通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明，其目的僅在于更好理解本
發(fā)明內(nèi)容
而非限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明所用的主要原料及試劑如下N，N-二甲基-1，3-丙二胺 工業(yè)品 張家港飛翔化工有限公司出品丙烯腈 工業(yè)品 淄博齊泰化工有限公司出品無水乙醇 工業(yè)級(jí) 天德化工控股有限公司出品金屬鈉 工業(yè)級(jí) 寧夏銀川制鈉廠出品實(shí)施例1N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺的制備在250mL三口燒瓶中加入N，N-二甲基-1，3-丙二胺(51g，0.5mol)，在25～30℃時(shí)，攪拌下滴加丙烯腈(21.2g，0.4mol)，2hr內(nèi)完成且溫度不得超過30℃，滴加畢，在溫度不得超過30℃的條件下繼續(xù)反應(yīng)5hr，然后升溫到100℃保溫反應(yīng)1hr，此時(shí)，氣相色譜分析表明，反應(yīng)結(jié)束。精餾得到N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺(58.9g，0.38mol)產(chǎn)率95％。
N，N-二甲基二丙基三胺的制備N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺(20.15g，0.13mol)溶解在無水乙醇(400mL)中，在N2保護(hù)和攪拌的條件下，1小時(shí)內(nèi)加入金屬鈉(25.3g，1.1mol)，加畢，加熱反應(yīng)物至回流，反應(yīng)8hr，此時(shí)氣相色譜分析表明，反應(yīng)結(jié)束，加入水400mL，用CH2Cl2(5×200mL)萃取，無水MgSO4干燥，過濾，濃縮得到油狀粗品，減壓精餾(7～10mmHg)得到N，N-二甲基二丙基三胺(16.5g，0.1mol)產(chǎn)率80％。
實(shí)施例2N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺的制備在500L反應(yīng)釜中加入N，N-二甲基-1，3-丙二胺(102.0Kg，1.0Kmol)，在25～30℃時(shí)，攪拌下滴加丙烯腈(42.4Kg，0.8Kmol)，2hr內(nèi)完成且溫度不得超過30℃，滴加畢，在溫度不得超過30℃的條件下繼續(xù)反應(yīng)5hr，然后升溫到100℃保溫反應(yīng)2hr，此時(shí)，氣相色譜分析表明，反應(yīng)結(jié)束。精餾得到N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺(111.6Kg，0.36Kmol)產(chǎn)率90％。
N，N-二甲基二丙基三胺的制備N，N-二甲基-N’-氰乙基-1，3-丙二胺(40.3Kg，0.26Kmol)溶解在無水乙醇(800L)中，在N2保護(hù)和攪拌的條件下，1小時(shí)內(nèi)加入金屬鈉(50.6Kg，2.2 Kmol)，加畢，加熱反應(yīng)物至回流，反應(yīng)8hr，此時(shí)氣相色譜分析表明，反應(yīng)結(jié)束，加入水800L，用CH2Cl2(5×400L)萃取，無水MgSO4干燥，過濾，濃縮得到油狀粗品，減壓精餾(7～10mmHg)得到N，N-二甲基二丙基三胺(33Kg，0.2Kmol)產(chǎn)率80％。
權(quán)利要求
1.一種制備結(jié)構(gòu)如式1所示化合物的方法，其主要步驟是首先由結(jié)構(gòu)式2所示的化合物與丙烯腈進(jìn)行Michael加成反應(yīng)得化合物2與丙烯腈的加成物，然后將所得化合物2與丙烯腈的加成物進(jìn)行還原后得目標(biāo)物，其特征在于，其中化合物2與丙烯腈的加成物的還原是這樣進(jìn)行的將化合物2與丙烯腈的加成物溶于無水甲醇或無水乙醇中，在有惰性氣體存在的條件下，加入金屬鈉或金屬鉀，在回流狀態(tài)下保持6～8小時(shí)即可。
式1和式2中R1，R2分別為甲基或乙基。
2.如權(quán)利要求
1所說的制備方法，其特征在于，其中R1，R2均為甲基。
3.如權(quán)利要求
2或3所說的制備方法，其特征在于，其中化合物2與丙烯腈的加成物與金屬鈉或金屬鉀的摩爾比為1∶(2～10)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種制備N，N－二烷基二丙基三胺(其結(jié)構(gòu)如式1所示)的方法。其主要步驟是首先由N，N－二烷基丙二胺(其結(jié)構(gòu)如式2所示)與丙烯腈進(jìn)行Michael加成反應(yīng)得化合物2與丙烯腈的加成物，然后將所得化合物2與丙烯腈的加成物進(jìn)行還原后得目標(biāo)物，其特征在于，其中化合物2與丙烯腈的加成物的還原是這樣進(jìn)行的將化合物2與丙烯腈的加成物溶于無水甲醇或無水乙醇中，在有惰性氣體存在的條件下，加入金屬鈉或金屬鉀，在回流狀態(tài)下保持6～8小時(shí)即可。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的操作費(fèi)用高且存安全隱患之缺陷。提供了一種既經(jīng)濟(jì)又安全的N，N－二烷基二丙基三胺制備方法。
文檔編號(hào)C07C209/60GK1995009SQ200610147829
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月22日
發(fā)明者裘海嘯, 王亞光, 徐金峰, 陳明光, 沈永嘉 申請(qǐng)人:江蘇飛翔化工股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan