一種具有金剛烷基的季銨鹽的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有金剛烷基的季銨鹽的制備方法，依次含有下述步驟A、B和C：步驟A：將金剛烷甲酸、無水乙醇胺、三氧化二鋁和甲磺酸攪拌混合均勻后加熱反應(yīng)，得到金剛烷甲酸乙胺酯；步驟B：將金剛烷甲酸乙胺酯和甲酸攪拌至固體全部溶解后加熱，加熱至50℃緩慢滴加甲醛水溶液，滴加完畢后加熱至80℃繼續(xù)反應(yīng)，得到N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯，步驟C：將N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯和無水甲醇攪拌混合均勻后緩慢滴加鹵代烷，滴加完畢后開始加熱反應(yīng)，即得具有金剛烷基的季銨鹽。所述方法簡化了工藝路線，方法簡便，反應(yīng)收率高達(dá)95%，后處理操作簡便容易實(shí)現(xiàn)，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種具有金剛烷基的季銨鹽的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種季銨鹽的制備方法，特別是涉及一種具有金剛烷基的季銨鹽的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金剛烷的碳原子排列相當(dāng)于金剛石晶格中的部分碳原子排列，結(jié)構(gòu)高度對稱，熔點(diǎn)也較高，其結(jié)構(gòu)上的氫原子易于發(fā)生取代反應(yīng)，活性較高，尤其是金剛烷的衍生物可用于藥物，如1-氨基金剛烷鹽酸鹽和1-金剛烷基乙胺鹽酸鹽能防治由A2病毒引起的流行性感冒。由于其具有良好的潤滑能力和親油性，其衍生物用途廣泛。
[0003]季銨堿是一種強(qiáng)堿，堿性與氫氧化鈉和氫氧化鉀相當(dāng)，易潮解，易溶于水并發(fā)生100%電離。季銨堿應(yīng)用較廣:(I)相轉(zhuǎn)移催化劑，與冠醚相比，其顯著的特點(diǎn)是無毒和價(jià)格便宜，一些相轉(zhuǎn)移催化反應(yīng)如在季銨堿的作用下收率為65%左右,如果不使用，則反應(yīng)收率只有5%;(2)作為陽離子表面活性劑，具有12個(gè)碳以上的烷基季銨堿，是一種陽離子表面活性劑，在殺菌、柔軟、增強(qiáng)流動(dòng)性和潤滑領(lǐng)域，作用突出；(3)生理活性，有些季銨堿也可以促進(jìn)碳水化合物和蛋白質(zhì)的新陳代謝，作為添加劑，對動(dòng)物神經(jīng)有調(diào)節(jié)保護(hù)作用。金剛烷季銨堿，通過化學(xué)過程引入活性較高的金剛烷結(jié)構(gòu)，因具有更高的親油性和潤滑能力是一類重要的精細(xì)化學(xué)品，在日用化學(xué)品、汽車、紡織、電子、石油開采、生物醫(yī)學(xué)、制藥、新材料制備等領(lǐng)域有廣泛和重要的用途，可作為洗滌劑、殺菌劑、抗靜電劑、柔軟劑、分子篩的模板劑等。作為具有金剛烷基的季銨鹽的合成方法，或因不能提高純度，或因反應(yīng)時(shí)間長，或因原料未完全反應(yīng)、不能純化而不能以高純度、高收率得到目的物而難以用于工業(yè)上。
[0004]為此，尋求能有效提高具有金剛烷基的季銨鹽收率的合成方法成為業(yè)界的關(guān)注焦點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種用于提高具有金剛烷基的季銨鹽收率的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
一種具有金剛烷基的季銨鹽的制備方法，具體步驟如下:
將N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯[下式(3)]和無水甲醇攪拌混合均勻后緩慢滴加鹵代烷，滴加完畢后開始加熱至70-90°C，反應(yīng)4-6小時(shí)完全后過濾得到固體，用無水乙醇洗滌所得固體，即得具有金剛烷基的季銨鹽[下式(4)]，其中，N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯[下式(3)]、鹵代烷和無水甲醇的摩爾摩爾體積比，按mol/mol/mL計(jì)為:1:1: (800-1200)
【權(quán)利要求】
1.一種具有金剛烷基的季銨鹽的制備方法，其特征在于具體步驟如下: 將N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯[下式(3)]和無水甲醇攪拌混合均勻后緩慢滴加鹵代烷，滴加完畢后開始加熱至70-90°C，反應(yīng)4-6小時(shí)完全后過濾得到固體，用無水乙醇洗滌所得固體，即得具有金剛烷基的季銨鹽[下式(4)]，其中，N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯[下式(3)]、鹵代烷和無水甲醇的摩爾摩爾體積比，按mol/mol/mL計(jì)為:1:I: (800-1200)
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于:所述N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯[上式(3)]是有下述步驟制備的:將金剛烷甲酸乙胺酯[上式(2)]和甲酸攪拌至固體全部溶解后加熱，加熱至50°C緩慢滴加摩爾體積比，按mol/mL為10%的甲醛水溶液，滴加完畢后加熱至80°C繼續(xù)反應(yīng)15-17小時(shí)，反應(yīng)完全后降至室溫，用氫氧化堿金屬溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至12，用乙酸乙酯萃取、干燥有機(jī)相后回收萃取溶劑得到N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯[上式(3)]，其中，金剛烷甲酸乙胺酯[上式(2)]、甲酸和甲醛水溶液的摩爾摩爾體積比，按 mol/mol/mL 計(jì)為:1: (2-4): (160-180)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述金剛烷甲酸乙胺酯[上式(2)]是由下述步驟制備的:將金剛烷甲酸[上式(I)]、無水乙醇胺、三氧化二鋁和甲磺酸攪拌混合均勻后加熱至70-90°C，反應(yīng)5-7小時(shí)完全后降至室溫倒入飽和碳酸鈉溶液，用異丙醇萃取，干燥有機(jī)相后回收萃取溶劑得到金剛烷甲酸乙胺酯[上式(2)]，其中，金剛烷甲酸[上式(I)]、無水乙醇胺、三氧化二鋁和甲磺酸的摩爾摩爾摩爾體積比，按mol/mol/mol/mL計(jì)為:1:1:(2-4):(10-20)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于:所述N，N-二甲基金剛烷甲酸乙胺酯、齒代燒和無水甲醇的摩爾摩爾體積比，按mol/mol/mL計(jì)為:1:1:1000。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于:所述金剛烷甲酸乙胺酯、甲酸和甲醛水溶液的摩爾摩爾體積比，按mol/mol/mL計(jì)為:1:3:170。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述金剛烷甲酸、無水乙醇胺、三氧化二鋁和甲磺酸的摩爾摩爾摩爾體積比,按mol/mol/mol/mL計(jì)為:1:1:3:15。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于:步驟C中的鹵代烷是碳原子數(shù)為1-10的直鏈鹵代烷。
【文檔編號(hào)】C07C213/02GK103435506SQ201310394574
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】閆棟, 劉萬里, 薛志杰, 陳瑞香, 張艷寶 申請人:天津民祥藥業(yè)有限公司