專利名稱：一種n,n-二甲基羥胺的合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及五環(huán)或碳環(huán)化合物的合成，特別涉及一種羥胺化合物的合成工藝。
背景技術(shù)：
N， N-二甲基羥胺((CH3) 2NOH)是羥胺分子結(jié)構(gòu)上兩個氫原子為甲基所 取代的衍生物，是一種在Purex乏燃料后處理流程中頗有前景的還原劑。N， N-
二甲基羥胺能夠?qū)㈩醒杆龠€原至低價態(tài)，從而利用分配比差異實現(xiàn)鈾钚分離，并 且其氧化產(chǎn)物均為不成鹽的小分子化合物，不向流程中引入鹽分，有利于廢液的
濃縮，從而減少最終放射性廢物量。因此，N， N-二甲基羥胺在Purex流程中的
應(yīng)用成為近年來乏燃料后處理領(lǐng)域的研究熱點。
N， N-二甲基羥胺的合成工藝文獻報道較少。其中在文獻6Vgam'c ^W/^化 Co//."外，Pb/.J9， /740; 7963' Fo/J, /〃 X/m.w CbaVfes.//.Cowvera.o" to
WAWifl/^v/Z^t/ra^/fl/mV^, 乂m. C/ze肌Soc, "57, 79,9"中報道了一種以N,N-二甲基環(huán)己氨為原料合成N,N-二甲基羥胺的方法。其合成步驟如下取49.4g N，N-二甲基環(huán)己胺和45mL甲醇混合液放置36小時后，在2 5小時之內(nèi)加入 39.5g30X的雙氧水，6(TC減壓蒸干。將所得固體用油浴加熱融化(90 100'C), 再減壓至lOmmHg使其固化，然后繼續(xù)升溫至16(TC使固體中間產(chǎn)物分解，餾出 物用干冰-丙酮冷阱收集。在熘出物中加入7K，移除上層油相，向水相中加入45mL 濃鹽酸，在60—70'C下減壓蒸發(fā)，直到無液體蒸出為止，再置于加有KOH的干 燥器中除水，最終得到N,N-二甲基羥胺的鹽酸鹽。該方法工藝復(fù)雜，其原料成 本較高，產(chǎn)率較低，產(chǎn)品純度不高。
中國發(fā)明專利說明書CN1314657C中公開了一種"一鍋法"合成N， N-二甲 基羥胺的方法。其主要步驟如下將N， N-二甲基羥胺用1 1.5倍摩爾量的H202
3在0 8'C的溫度下氧化；氧化完全之后，用鉑黑催化破壞過量的過氧化氫；將
溶液加熱至75 95'C蒸干；中間產(chǎn)物在氮氣保護下在120 14(TC溫度范圍內(nèi)熱 解，餾出物為N， N-二甲基羥胺。這種方法在氮氣的保護下進行，需要采用額外 附加設(shè)備進行保護致使方法成本較大，且工藝難度相應(yīng)的加大；其中該方法的氧 化過程在低溫0 8'C的條件下，其反應(yīng)速度較慢，合成周期較長；在過氧化氫
的催化破壞中加入鉑黑，由于鉑黑的價格昂貴，因此該方法成本較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種合成周期短、工藝簡便、成本
低廉、節(jié)約能耗且收率高的N， N-二甲基羥胺的合成工藝。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的
一種N， N-二甲基羥胺的合成工藝，包括原料胺的氧化、過量氧化劑破壞和除水、
分解等步驟，關(guān)鍵在于，
在原料胺的氧化步驟中，在40 6(TC溫度下，往原料胺中加入1 1.5倍摩 爾量的H202;
在氧化劑破壞和除水步驟中，將反應(yīng)液加熱至60 7(TC，保持恒溫，減壓 蒸發(fā)至粘稠狀的中間產(chǎn)物；
分解步驟中，將中間產(chǎn)物升溫至130 145'C下分解，收集冷凝之后的餾出物。 作為上述方法的一種優(yōu)選方案是在分解步驟后進行以下反萃步驟即將餾出 的有機相進行去離子水反萃，回收其中溶解的N， N-二甲基羥胺。通過反萃步驟 有利于增加產(chǎn)物的收率；同時為了提高產(chǎn)物的純度，從而直接用于乏燃料后處理 流程作為還原劑，該工藝還可以在分解步驟或反萃步驟后，加熱精餾，收集93 IO(TC的餾分。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該工藝由于原料胺氧化步驟中反應(yīng) 溫度為40 60。C，反應(yīng)溫度較高，反應(yīng)速度快，過氧化劑破壞和中間產(chǎn)物除水 在減壓條件下同時進行并降低蒸發(fā)量，其合成周期大大縮短；同時本方法中原料
胺氧化步驟無需低溫、過氧化氫破壞無需鉑黑催化、熱解過程無需氮氣保護，工 藝簡便、節(jié)約能耗、降低工藝的成本。


圖1工藝的流程圖具體實施方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述-實施例中采用N， N-二甲基環(huán)己胺為原料合成二甲基羥胺。 實施例1首先向1000ml三口燒瓶中加入450mlN， N-二甲基環(huán)己胺，在油浴鍋上加熱 至4(TC，劇烈攪拌的同時以80ml/小時的速度加入30%濃度的H202,共加入 375ml，然后繼續(xù)攪拌2小時。然后將反應(yīng)料液溫度升高至6(TC，在攪拌作用下減壓蒸發(fā)，濃縮至約四分之 三體積，即粘稠狀，得到中間產(chǎn)物。最后將得到中間產(chǎn)物用油浴鍋加熱至13(TC進行分解，用冰浴收集冷凝之后 的餾出物。分離出餾出物中的有機相還可以進一步進行反萃步驟，用其四分之一體積的 去離子水反萃，將反萃水相與餾出物水相合并，等到粗產(chǎn)品。將粗產(chǎn)品加熱精餾， 收集93 98X:之間的餾分，得到純度高達93%,可以直接用于乏燃料后處理流 程作為還原劑的N， N-二甲基羥胺。實施例2本實施同實施例l，其不同之處在于首先向1000ml三口燒瓶中加入450mlN， N-二甲基環(huán)己胺，在油浴鍋上加熱 至50'C，劇烈攪拌的同時以80ml/小時的速度加入30%濃度的H202，共加入 375ml,然后繼續(xù)攪拌2小時。然后將反應(yīng)料液溫度升高至65X:，在攪拌作用下減壓蒸發(fā)，濃縮至約四分之 三體積，即粘稠狀，得到中間產(chǎn)物。最后將得到中間產(chǎn)物用油浴鍋加熱至135'C進行分解，用冰浴收集冷凝之后 的餾出物。最后得到最終產(chǎn)物的純度高達97. 8% 實施例3
本實施例同實施例l，其不同之處在于
首先向1000ml三口燒瓶中加入450mlN， N-二甲基環(huán)己胺，在油浴鍋上加熱 至60°C，劇烈攪拌的同時以80ml/小時的速度加入30%濃度的H202，共加入 375ml，然后繼續(xù)攪拌2小時。
然后將反應(yīng)料液溫度升高至70'C，在攪拌作用下減壓蒸發(fā)，濃縮至約四分之 三體積，即粘稠狀，得到中間產(chǎn)物。
最后將得到中間產(chǎn)物用油鍋加熱至145'C進行分解，用冰浴收集冷凝之后的 餾出物。
最后得到最終產(chǎn)物的純度高達96. 8 % 。
權(quán)利要求
1. 一種N，N-二甲基羥胺的合成工藝，包括原料胺的氧化、過量氧化劑的破壞和除水、中間產(chǎn)物的分解等步驟，其特征在于，在原料胺的氧化步驟中，在40～60℃溫度下，往原料胺中加入1～1.5倍摩爾量的H2O2；在氧化劑破壞和除水步驟中，將反應(yīng)料液的溫度加熱至60～70℃，保持恒溫，減壓蒸發(fā)至粘稠狀的中間產(chǎn)物；分解步驟中，將中間產(chǎn)物升溫至130～145℃下分解，收集冷凝之后的餾出物。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種N, N-二甲基羥胺的合成工藝，其特征在于， 在分解步驟后，進行反萃步驟將餾出的有機相進行去離子水反萃，回收其中溶 解的N， N-二甲基羥胺。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種N, N-二甲基羥胺的合成工藝，其特征 在于，在分解歩驟或反萃歩驟后，加熱精餾，收集93 100'C的餾分。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種N，N-二甲基羥胺的合成工藝，包括原料胺的氧化、過量氧化劑的破壞和除水、中間產(chǎn)物的分解等步驟，關(guān)鍵在于，在原料胺的氧化步驟中，在40～60℃溫度下，往定量的原料胺中加入1～1.5倍摩爾量的H₂O₂；在氧化劑破壞和除水步驟中，將反應(yīng)料液的溫度加熱至60～70℃，保持恒溫，減壓蒸發(fā)至粘稠狀的中間產(chǎn)物；分解步驟中，將中間產(chǎn)物升溫至130～145℃下分解，收集冷凝之后的餾出物。該工藝合成周期短、工藝簡便、成本低廉、節(jié)約能耗且收率高。
文檔編號C07C239/00GK101503374SQ20091011950
公開日2009年8月12日 申請日期2009年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月12日
發(fā)明者方 劉, 輝 王, 賈永芬, 艷 魏 申請人:中國原子能科學研究院