本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種n,n-二乙基甲酰胺的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，精細(xì)化工產(chǎn)品在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展中起著越來(lái)越重要的作用。n,n-二乙基甲酰胺(簡(jiǎn)稱def)為無(wú)色透明的低密度高沸點(diǎn)極性有機(jī)溶劑，與水和醇、醚、酮、苯等溶液，具有很強(qiáng)的溶解性，能溶解許多有機(jī)聚合物，如聚丙烯腈、氨基甲酸乙酯預(yù)聚物、pvc、偏氯乙烯-氯乙烯共聚物、聚乙烯醇縮甲醛、聚酰亞胺等高分子聚合物；在工業(yè)上常用作溶劑、萃取劑，是合成晶體的優(yōu)良溶劑，金屬有機(jī)骨架材料合成溶劑，作為新型吸收制冷工質(zhì)對(duì)(r22-def)的溶劑，高效鋰離子電池溶劑等；以及有機(jī)合成中間體，如合成藥物富馬酸替硫福韋酯作基團(tuán)保護(hù)試劑等。
伴隨著def產(chǎn)品的應(yīng)用研究，def與芳烴分子間有相當(dāng)強(qiáng)的偶極和偶極的誘導(dǎo)作用和電荷轉(zhuǎn)移作用，以電子級(jí)def為原料合成的芳烴類(lèi)液晶化合物不僅可以影響分子的極性和幾何構(gòu)型，從而影響液晶的相轉(zhuǎn)變溫度，還會(huì)使分子的偶極距方向和大小、介電各向異性的符號(hào)和大小等發(fā)生變化，因而以電子級(jí)def為中間體合成的液晶材料在設(shè)計(jì)合成新型的功能材料方面有重要作用。由于以電子級(jí)def為中間體合成的液晶材料具有較低的粘度、適中的雙折射率、較寬的液晶相溫度區(qū)間、綜合性能優(yōu)異、穩(wěn)定性高、偶極距大、芳香性等顯著優(yōu)點(diǎn)，適合于各種高品位液晶顯示模式，成為當(dāng)前最具市場(chǎng)潛力的液晶材料中間體，電子級(jí)def作為一種優(yōu)良的lcd材料關(guān)鍵中間體產(chǎn)品，其合成工藝成為一個(gè)值得研究的新課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種n,n-二乙基甲酰胺的制備方法，其利用二乙胺和甲酸反應(yīng)，使用復(fù)合催化體系，此合成反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品純度高和收率，降低了生產(chǎn)成本，并且簡(jiǎn)化操作過(guò)程。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：
一種n,n-二乙基甲酰胺的制備方法，具體包括以下步驟：
步驟1)首先將甲酸加入微波反應(yīng)器，開(kāi)啟磁力攪拌，將二乙胺加入到微波反應(yīng)器中均勻攪拌混合液；
步驟2)將催化劑鹽酸硫胺(簡(jiǎn)稱vb1)加入步驟1)的微波反應(yīng)器中，并以40～400w的功率微波加熱至30～50℃，攪拌反應(yīng)30min后，再以100～600w的功率微波將溫度加熱 至90～100℃后，加入催化劑al2o3反應(yīng)1～2小時(shí)；
步驟3)待上述反應(yīng)結(jié)束后，先在常壓下控制溫度90～100℃蒸餾出前餾分，前餾分為過(guò)量的甲酸和催化劑及微量的二乙胺，蒸餾釜內(nèi)得到純度為96～98％的n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)品；
步驟4)將上述常壓蒸餾出來(lái)的n,n-二乙基甲酰胺粗產(chǎn)品再通過(guò)減壓精餾，減壓精餾的真空度控制為-0.05～-0.06mmpa，回餾比為1:1～1:2，餾出溫度為90～100℃，減壓精餾后得到純度大于99.9％的n,n-二乙基甲酰胺精產(chǎn)品。
優(yōu)選的，步驟1)中的甲酸與二乙胺按照摩爾比1:1的比例進(jìn)行混合。
進(jìn)一步的，步驟2)中加入鹽酸硫胺的量為甲酸與二乙胺質(zhì)量和的1％～5％；al2o3為γ晶體型氧化鋁微球，粒度小于20微米，孔容1.0～1.5cm3/g，加入量為甲酸與二乙胺質(zhì)量和的1～5％。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果：
1、本發(fā)明的n,n-二乙基甲酰胺的制備方法選擇了復(fù)合催化體系al2o3和vb1，催化效率更高；γ-結(jié)晶型al2o3是一類(lèi)多孔性的氧化鋁固體，比表面積大(約為200～600m2/g)，具有很強(qiáng)的吸附能力和催化活性，vb1是一種綠色環(huán)保的新型催化劑，被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)?；磻?yīng)中，通過(guò)將二者復(fù)配，有效的促進(jìn)了甲酸與二乙胺的乙?；磻?yīng)進(jìn)程，n,n-二乙基甲酰胺純度高達(dá)99.9％；
2、本發(fā)明在微波輻射條件下進(jìn)行，相比于常規(guī)加熱方法有著反應(yīng)速率快、轉(zhuǎn)化率高、內(nèi)部加熱、清潔、節(jié)能、體系易控制等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景；
3、該制備方法，投入成本小，原料簡(jiǎn)單易得，操作條件溫和，其合成工藝簡(jiǎn)單、安全性好。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，但不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容作出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
實(shí)施例1：
把工業(yè)級(jí)甲酸46千克(1.0kmol)加入帶攪拌、溫度計(jì)和回流冷凝器的不銹鋼微波反應(yīng)器中，常溫下向微波反應(yīng)器中緩慢加入工業(yè)級(jí)二乙胺74千克(1.0kmol)；將磨細(xì)的5千克催化劑vb1加入上述裝有反應(yīng)原料的微波反應(yīng)器中攪拌反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度在30～50℃，反應(yīng)30min后，再加入5千克粉末狀al2o3并提升反應(yīng)溫度至90～100℃反應(yīng)1小時(shí)；待反應(yīng)全部完成后，在常壓下控制溫度90～100℃蒸餾，得到n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)品，將 n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)品通過(guò)減壓精餾，減壓精餾的真空度控制為-0.05～-0.06mmpa，回餾比為1:1～1:2，餾出溫度為90～100℃，得到n,n-二乙基甲酰胺成品。收集產(chǎn)物并分析，二乙胺轉(zhuǎn)化率為98.9％，n,n-二乙基甲酰胺成品純度為99.93％。
實(shí)施例2：
把工業(yè)級(jí)甲酸23千克(0.5kmol)加入帶攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝器的不銹鋼微波反應(yīng)器中，常溫下向微波反應(yīng)器中緩慢加入工業(yè)級(jí)二乙胺37千克(0.5kmol)；將磨細(xì)的2.5千克催化劑vb1加入上述裝有反應(yīng)原料的微波反應(yīng)器中攪拌反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為30～50℃，反應(yīng)30min后，再加入2.5千克粉末狀al2o3提升反應(yīng)溫度至90～100℃反應(yīng)1.5小時(shí)，待反應(yīng)全部完成后，在常壓下控制溫度90～100℃蒸餾，得到n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)品，將n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)通過(guò)減壓精餾，減壓精餾的真空度控制為-0.05～-0.06mmpa，回餾比為1:1～1:2，餾出溫度為90～100℃，得到n,n-二乙基甲酰胺成品。收集產(chǎn)物并分析，二乙胺轉(zhuǎn)化率99.8％，n,n-二乙基甲酰胺成品純度99.99％。
實(shí)施例3：
把工業(yè)級(jí)甲酸13.8千克(0.3kmol)加入帶攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝器的不銹鋼微波反應(yīng)器中，常溫下向微波反應(yīng)器中緩慢加入工業(yè)級(jí)二乙胺22.2千克(0.3kmol)；將磨細(xì)的1.5千克催化劑vb1加入上述裝有反應(yīng)原料的微波反應(yīng)器中攪拌反應(yīng)，控制反應(yīng)溫度為30～50℃，反應(yīng)30min后，再加入1.5千克粉末狀al2o3并提升反應(yīng)溫度至90～100℃反應(yīng)2小時(shí)；待反應(yīng)全部完成后，在常壓下控制溫度90～100℃蒸餾，得到n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)品，將n,n-二乙基甲酰胺的粗產(chǎn)品通過(guò)減壓精餾，減壓精餾的真空度控制為-0.05～-0.06mmpa，回餾比為1:1～1:2，餾出溫度為90～100℃，得到n,n-二乙基甲酰胺成品。收集產(chǎn)物并分析，二乙胺轉(zhuǎn)化率99.9％，n,n-二乙基甲酰胺成品純度99.99％。
以上所述僅是本發(fā)明的實(shí)施方式，再次聲明，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也列入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。