四丁基脲的合成方法技術

本申請提供一種四丁基脲的合成方法，包括以下步驟：將有機強堿催化劑和碳酸二甲酯溶于溶劑中，升溫至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加熱至回流，保溫反應5~8小時，得到反應液；將反應液常壓精餾，得到含有溶劑的冷凝液和剩余液；將剩余液減壓精餾，得到四丁基脲產品和殘留物。上述四丁基脲的合成方法，避免了使用劇毒原料光氣，無氯化氫氣體產生，對設備無腐蝕，對設備要求較低，同時也避免了“三廢”產生，得到的四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量在99%以上，收率在75%以上。

【技術實現步驟摘要】
四丁基脲的合成方法
本專利技術涉及精細化工新材料合成
，特別是涉及四丁基脲的合成方法。
技術介紹
四丁基脲是一種用途很廣的有機合成中間體，也可用作有機合成的溶劑、萃取劑和催化劑。此外，由于氫化蒽醌在四丁基脲中的溶解度大于磷酸三辛酯，使得雙氧水生產過程中的氫化效率提高，萃取過程中的分配系數增大，因此，可替代磷酸三辛酯用作雙氧水生產中的溶劑。傳統的關于四丁基脲的合成主要有如下幾種方法：（1）光氣法：使用劇毒原料光氣，而且生產過程中產生大量的氯化氫氣體，廢氣量大，且氯化氫氣體對設備腐蝕性強，對設備要求很高；（2）雙光氣和三光氣法：在生產過程中產生大量廢水，且氯化氫氣體對設備腐蝕性強，對設備要求很高；（3）碳酸酯法：需采用高溫高壓，能耗高，收率低；（4）羰基催化法：需采用金屬催化劑，價格較貴而且收率低。因此，尋找一種避免使用劇毒原料光氣，且對設備要求較低，對設備無腐蝕性，并且不產生“三廢”，具有較高收率的四丁基脲的合成方法成為當務之急。
技術實現思路
基于此，有必要針對
技術介紹
中存在的問題，提供一種避免使用劇毒原料光氣，且對設備要求較低，對設備無腐蝕性，并且不產生“三廢”，具有較高收率的四丁基脲的合成方法。一種四丁基脲的合成方法，包括以下步驟：將有機強堿催化劑和碳酸二甲酯溶于溶劑中，升溫至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向所述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加熱至回流，保溫反應5~8小時，得到反應液；將所述反應液常壓精餾，得到含有溶劑的冷凝液和剩余液；將所述剩余液減壓精餾，得到所述四丁基脲產品和殘留物。在其中一個實施例中，所述溶劑、有機強堿催化劑、碳酸二甲酯和二正丁胺的質量比為60~110:1:10~50:15~22。在其中一個實施例中，所述四丁基脲的合成方法還包括以下步驟:收集所述含有溶劑的冷凝液，作為所述溶劑回收套用。在其中一個實施例中，所述四丁基脲的合成方法還包括以下步驟：將所述殘留物用甲苯洗滌，過濾后得濾液和濾餅；取所述濾液減壓蒸餾，回收甲苯套用；取所述濾餅減壓干燥，作為所述有機強堿催化劑回收套用。在其中一個實施例中，所述溶劑為三氯甲烷、二甲苯、氯苯、二甲基甲酰胺、甲醇或乙醇。在其中一個實施例中，所述有機強堿催化劑為甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀、叔丁基醇鉀或叔丁基醇鈉。上述四丁基脲的合成方法，采用有機強堿催化劑催化二正丁胺和碳酸二甲酯反應，避免了使用劇毒原料光氣，無氯化氫氣體產生，對設備無腐蝕，對設備要求較低，同時也避免了固體光氣法生產過程中“三廢”的產生，得到的四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量在99%以上，收率在75%以上。具體實施方式為使本專利技術的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面對本專利技術的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本專利技術。但是本專利技術能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本專利技術內涵的情況下做類似改進，因此本專利技術不受下面公開的具體實施的限制。一種四丁基脲的合成方法，包括以下步驟：S110、將有機強堿催化劑和碳酸二甲酯溶于溶劑中，升溫至30℃~50℃，得到混合液。其中，有機強堿催化劑為甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀、叔丁基醇鉀或叔丁基醇鈉。優選的，上述有機強堿催化劑為甲醇鈉。溶劑為三氯甲烷、二甲苯、氯苯、二甲基甲酰胺、甲醇或乙醇。由于本申請中四丁基脲的合成方法副產物為甲醇，因此，上述溶劑優選為甲醇，避免了對后續產品、副產物和溶劑的分離，降低生產成本。S120、在50℃~80℃，向上述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加熱至回流，保溫反應5~8小時，得到反應液。其中，溶劑、有機強堿催化劑、碳酸二甲酯和二正丁胺的質量比為60~110:1:10~50:15~22。優選的，上述溶劑、有機強堿催化劑、碳酸二甲酯和二正丁胺的質量比為：70.1:1:4:5.3：19.8。S130、將上述反應液常壓蒸餾，得到含有溶劑的冷凝液和剩余液。其中，含有溶劑的冷凝液可以收集后回收，作為溶劑回收套用。上述含有溶劑的冷凝液中還含有未反應完全的碳酸二甲酯。當上述含有溶劑的冷凝液作為溶劑回收套用后，未反應完全的碳酸二甲酯可參與第二批次的反應。可以理解，步驟S130中常壓精餾的條件可以根據需要分離的冷凝液和剩余液的組分確定。S140、將上述剩余液減壓精餾，得到四丁基脲產品和殘留物。殘留物用甲苯洗滌，過濾后得濾液和濾餅，取濾液減壓蒸餾，回收甲苯套用，取氯苯減壓干燥，作為有機強堿催化劑回收套用。上述四丁基脲的合成方法，采用有機強堿催化劑催化二正丁胺和碳酸二甲酯反應，反應條件溫和，避免了使用劇毒原料光氣，無氯化氫氣體產生，對設備無腐蝕，對設備要求較低，同時也避免了固體光氣法生產過程中“三廢”的產生，得到的四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量在99%以上，收率在75%以上。此外，溶劑和催化劑皆可回收套用，降低了能耗和生產成本。以下為具體實施例。實施例1將2.14g甲醇鈉和97g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升溫至30℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升溫至回流，保溫反應5小時，得到反應液。將反應液常壓精餾，收集80℃~90℃的冷凝液242g（冷凝液中甲醇的質量含量為66.6%,碳酸二甲酯的質量含量為33.4%），剩余液再減壓精餾，收集156℃~160℃的冷凝液42.4g，即四丁基脲產品。經計算，四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量為99.18%，收率為90.9%。實施例2將2g甲醇鈉和97g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升溫至50℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升溫至回流，保溫反應8小時，得到反應液。將反應液常壓精餾，收集80℃~90℃的冷凝液238.4g（冷凝液中甲醇的質量含量為68.5%,碳酸二甲酯的質量含量為31.5%），剩余液再減壓精餾，收集156℃~160℃的冷凝液35.1g，即四丁基脲產品。經計算，四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量為99%，收率為75.2%。實施例3將2.4g甲醇鈉和97g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升溫至40℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升溫至回流，保溫反應6小時，得到反應液。將反應液常壓精餾，收集80℃~90℃的冷凝液240.8g（冷凝液中甲醇的質量含量為66.1%,碳酸二甲酯的質量含量為33.9%），剩余液再減壓精餾，收集156℃~160℃的冷凝液42.18g，即四丁基脲產品。經計算，四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量為99.23%，收率為90.4%。實施例4將2.14g甲醇鈉和87.3g碳酸二甲酯溶于150g甲醇中，升溫至35℃，得到混合液。在50℃~60℃，向上述混合液中滴加42.4g二正丁胺，滴加完后升溫至回流，保溫反應7小時，得到反應液。將反應液常壓精餾，收集80℃~90℃的冷凝液232.4g（冷凝液中甲醇的質量含量為69.9%,碳酸二甲酯的質量含量為30.1%），剩余液再減壓精餾，收集156℃~160℃的冷凝液38.5g，即四丁基脲產品。經計算，四丁基脲產品中四丁基脲的質量含量為99.09%，收率為82.5%。實施例5將2.14g甲醇鈉和107g碳酸二甲酯溶于150本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種四丁基脲的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：將有機強堿催化劑和碳酸二甲酯溶于溶劑中，升溫至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向所述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加熱至回流，保溫反應5~8小時，得到反應液；將所述反應液常壓精餾，得到含有溶劑的冷凝液和剩余液；將所述剩余液減壓精餾，得到所述四丁基脲產品和殘留物。

【技術特征摘要】
1.一種四丁基脲的合成方法，其特征在于，包括以下步驟：將有機強堿催化劑和碳酸二甲酯溶于溶劑中，升溫至30℃~50℃，得到混合液；在50℃~80℃，向所述混合液中滴加二正丁胺，滴加完后加熱至回流，保溫反應5~8小時，得到反應液；將所述反應液常壓精餾，得到含有溶劑的冷凝液和剩余液；將所述剩余液減壓精餾，得到所述四丁基脲產品和殘留物。2.根據權利要求1所述的四丁基脲的合成方法，其特征在于，所述溶劑、有機強堿催化劑、碳酸二甲酯和二正丁胺的質量比為60~110:1:10~50:15~22。3.根據權利要求1所述的四丁基脲的合成方法，其特征在于，所述四丁...

【專利技術屬性】
技術研發人員：祝紅福，鄧燕蘭，張敦河，陳儒貴，
申請(專利權)人：湖南國發精細化工科技有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南,43