專利名稱：一種叔丁胺合成新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種橡膠促進(jìn)劑NS和藥物利福平的中間體原料叔丁胺的新的合成工藝。
背景技術(shù)：
叔丁胺(tert-butylamine，TBA)是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛用于合成橡膠硫化促進(jìn)劑、藥物(利福平)、殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、染料等。目前國(guó)內(nèi)國(guó)外生產(chǎn)叔丁胺的主要方法有(1)HCN-MTBE法即氫氰酸-甲基叔丁基醚法。如中國(guó)專利02109522.1叔丁胺的合成工藝所述先將MTBE和氫氰酸在濃硫酸作用下生成叔丁基甲酰胺然后再用甲醇醇解生成叔丁胺。但是因?yàn)楣に嚶肪€中有氰化物，所以在生產(chǎn)中存在很大的危險(xiǎn)性。
(2)叔丁醇尿素法尿素與叔丁醇在10～20℃條件下反應(yīng)生成叔丁基脲，然后再在堿性條件下水解得叔丁胺。如中國(guó)專利99112017.5叔丁醇尿素合成叔丁胺的改進(jìn)工藝，公開(kāi)的是一種叔丁基脲堿解蒸餾合成叔丁胺和回收脫沸劑(乙二醇)的改進(jìn)工藝。該路線叔丁胺的合成中用到了高沸點(diǎn)溶劑——乙二醇，雖然可回收利用但是能耗比較高，而且效果也不好。
(3)異丁烯催化氨化法是由異丁烯和氨氣直接氣相催化氨化制得叔丁胺。如美國(guó)專利4929758所述在300℃和500Mpa下，以鐵-硅為催化劑，氨與異丁烯比為5∶1，得到叔丁胺的選擇性為97.6％；采用硅藻土為催化劑，氨與異丁烯的比為2∶1，在300℃和250Mpa條件下得到的叔丁胺的選擇性為99.8％，未反應(yīng)的的原料可循環(huán)使用?？梢?jiàn)該工藝需要高溫高壓條件，工藝條件苛刻，不適于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用尿素和MTBE(甲基叔丁基醚)在濃硫酸催化作用下合成叔丁基脲，然后將叔丁基脲加入到40％的NaOH水溶液中蒸餾出叔丁胺的工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案是l、中間體叔丁基脲的合成在裝有攪拌器的反應(yīng)器中先加入計(jì)量過(guò)的濃硫酸(98％)，在攪拌的情況下緩慢加入研磨過(guò)的尿素，并控制溫度在20～25℃，然后在l～2小時(shí)內(nèi)滴加入MTBE。加入MTBE后在保溫?cái)嚢璋胄r(shí)左右，停止攪拌，靜置16小時(shí)以上。合成叔丁基脲的物料配比為MTBE∶尿素∶濃硫酸=l∶1∶2。
靜置反應(yīng)完成后，用40％的NaOH水溶液將反應(yīng)物pH值調(diào)至3～6，叔丁基脲析出，經(jīng)分離，洗滌，重結(jié)晶可得叔丁脲結(jié)晶(含水量在20％左右)，不經(jīng)過(guò)干燥直接用于堿解。叔丁基脲的收率(干基)以MTBE計(jì)在90％以上。
2、叔丁胺的合成在裝有攪拌器的回流蒸餾反應(yīng)器中，加入計(jì)量的叔丁基脲，然后加入40％的NaOH水溶液，回流3小時(shí)，然后蒸餾，收集42～46℃的餾分得到叔丁胺，以叔丁基脲計(jì)叔丁胺的收率在98％以上，叔丁胺得純度在95％以上。
本發(fā)明的效果和益處是與現(xiàn)有的叔丁胺合成工藝相比具有收率高、成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)。本發(fā)明工藝與國(guó)外異丁烯氨化法相比，不需要高溫、高壓；與MTBE氰化法相比，無(wú)氰化物污染問(wèn)題，設(shè)備投入少，生產(chǎn)比較安全無(wú)三廢污染問(wèn)題，生產(chǎn)成本低于國(guó)內(nèi)外，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此很有推廣應(yīng)用的價(jià)值。
具體實(shí)施例方式以下詳細(xì)敘述本發(fā)明的
具體實(shí)施例方式l、丁基脲的制備在一個(gè)250毫升的三口燒瓶中(包括攪拌器，一個(gè)100毫升的漏斗，一個(gè)溫度計(jì))，放入97克(53毫升，0.99摩爾)的濃硫酸，冰浴及30克(0.5摩爾)充分粉碎的尿素，加入時(shí)放慢速度，保持溫度在20至25℃，尿素幾乎完全溶于濃硫酸中。然后三小時(shí)內(nèi)將44克(0.5摩爾)的MTBE漏斗加入，保持溫度在20至25度，加入后，攪拌30分鐘，在室溫下靜置16小時(shí)，不移走沉淀物，通過(guò)加苛性鈉(2摩爾，375毫升水)使混合物呈堿性，使甘果紅示劑變色。保持溫度在25度以下，混合物邊攪拌邊在冰水中冷卻，直到大約15度，此時(shí)，將沉淀物收集在一個(gè)15厘米長(zhǎng)的布氏漏斗中，用2個(gè)100毫升冷水洗、壓、吸，越干越好，然后移到一個(gè)1升的燒杯中，加入200毫升水，加熱至沸騰(此時(shí)大量的沉淀溶于水中)，迅速過(guò)濾(用一個(gè)8厘米長(zhǎng)的蒸汽加熱過(guò)的布氏漏斗)。白色的叔丁脲收集在一起，壓、吸，越干越好，在吸紙上展開(kāi)后，在空氣中干燥。得大約60g叔丁脲粗品。
2、叔丁胺的制備在200毫升圓底燒瓶中加入15克氫氧化鈉，溶于20毫升水，陸續(xù)加入18克叔丁脲(前面制得的)，在此燒瓶上裝上良好的回流冷凝裝置，再裝上氣體吸收裝置，緩慢回流混合液體約4小時(shí)，燒瓶冷卻并裝上蒸餾裝置，將40到46攝氏度的餾分收集到一個(gè)冷卻后的接受器(燒瓶)中，粗胺便形成，晾干一夜，并用少量的片壯干燥劑干燥，再次蒸餾，收集42到46度的餾分，獲得大約12克的叔丁胺。氣象色譜檢驗(yàn)純度在95％以上。
權(quán)利要求
1.一種叔丁胺合成的新工藝，是采用尿素和MTBE(甲基叔丁基醚)在濃硫酸催化作用下合成叔丁基脲，然后將叔丁基脲加入到40％的NaOH水溶液中蒸餾出叔丁胺的工藝，其特征在于(1)叔丁脲的合成將充分粉碎的尿素緩慢加入到濃硫酸(98％)中，保持溫度在20至25℃，直到尿素完全溶于濃硫酸中，然后在1～2小時(shí)內(nèi)滴加入MTBE，MTBE∶尿素∶濃硫酸(96％)＝1∶1∶2(摩爾比)，再攪拌半小時(shí)，室溫下靜置16小時(shí)后，加入40％濃度NaOH析出叔丁基脲，NaOH∶濃硫酸(96％)＝1∶1(摩爾比)。(2)叔丁胺的合成陸續(xù)將叔丁脲加入到40％NaOH水溶液中，叔丁脲∶NaOH＝1∶2(摩爾比)，攪拌回流4小時(shí)后蒸餾出叔丁胺。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種叔丁胺合成的新工藝，其特征在于以MTBE為原料合成叔丁基脲。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種叔丁胺合成的新工藝，其特征在于叔丁基脲在水解質(zhì)中苛化水解，先回流4小時(shí)，再蒸餾收集42～46℃餾分得到叔丁胺。
全文摘要
本發(fā)明屬于化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及到一種叔丁胺合成的新工藝。其特征是采用MTBE(甲基叔丁基醚)和尿素法，先將充分粉碎的尿素溶于96％濃硫酸，然后在1～2小時(shí)內(nèi)滴加入MTBE(甲基叔丁基醚)，保持溫度在20～25℃，過(guò)濾得到叔丁基脲晶體，最后將叔丁基脲溶于40％NaOH水溶液先回流4小時(shí)，然后蒸餾收集42～46℃餾分得到叔丁胺。本發(fā)明的效果和益處是所采用的方法制取叔丁胺具有工藝簡(jiǎn)單、收率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品質(zhì)量好、無(wú)環(huán)境污染的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C07C209/00GK1515540SQ0313390
公開(kāi)日2004年7月28日 申請(qǐng)日期2003年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月31日
發(fā)明者周新銳, 陳有剛, 劉博 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)