一種四丁基脲的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種四丁基脲的制備方法,該工藝為以雙(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺在雙溶劑中進行，通過調控溫度控制，促使反應物和產物在溶劑中轉移，使反應進行的比較完全，并經后處理過程可得到高純度四丁基脲。該制備方法合成原料低毒，產品收率高，品質好，生產安全可靠，使用于大規模生產。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種高純度四丁基脲的制備方法，屬于化工領域。
技術介紹
四丁基脲(TBU)是一種重要的有機合成中間體，可用于制備農藥、醫藥等行業增塑劑和穩定劑，另可作為光氣化反應的催化劑和溶劑等。在蒽醌法制備過氧化氫工藝中，反應物2-乙基蒽醌(EAQ)在由四丁基脲(TBU)組成的混合溶劑中溶解度顯著高于磷酸三辛酯(TOP)的原有混合溶劑，進而提高了工作液中過氧化氫的最高濃度，因而目前，四丁基脲(TBU)最重要的用途是在 蒽醌法合成過氧化氫工藝中代替磷酸三辛酯(TOP)用作工作液的溶劑。目前生產四丁基脲使用較為廣泛的清潔技術為用雙(三氯甲基)碳酸酯與二丁胺在有機溶劑中反應。中國專利02112082.X采用惰性氣體將生成的氯化氫帶走，且反應的投料摩爾比基本按照化學計量式中兩個反應物的摩爾比，未考慮副產物與原料的反應。中國專利201210103230.1采用碳酰氯和二正丁基胺在堿性有機溶劑中進行酰化反應，基本實現了無毒、無三廢，反應條件比較苛刻。然而在反應過程中，氯化氫與反應物二丁胺反應生成鹽酸鹽，利用惰性氣體并不能有效保證二丁胺充分利用，可使載氣也將載走一定量二丁胺。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服上述已有技術的缺點與不足，提供一種高純度四丁基脲的安全制備方法，實驗中無需利用惰性氣體對實驗體系進行吹掃，因而避免了原料在反應過程中有毒物質泄漏的可能性，同時采用雙溶劑體系，使反應的副產物HCl溶于另外的溶劑體系中，從而脫離反應體系。該制備方法合成原料低毒，產品品質高，生產安全，反應可靠與高效。本專利技術的內容包括個兩步驟，即四丁基脲的合成與分離與二丁胺的回收與利用。雙(三氯甲基)碳酸酯溶液與二丁胺溶液首先在A溶劑下低溫加料，后與B溶劑混合，在較高溫度下攪拌反應。所的產物油相經反復水洗，通過減壓蒸餾將溶劑與反應物分離，可得高純度四丁基脲產品。水洗所得水相經濃縮，加入氫氧化鈉，分液留上層油相，經簡單除水得粗二丁胺，可直接用與反應，從而建立了二丁胺的再循環過程，二丁胺利用率大大提高。具體的技術方案為: ，以雙(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺為原料，利用相轉移溶齊U，在減壓的條件下進行化學反應，經后處理得到產品四丁基脲。優選的，雙(三氯甲基)碳酸酯與二丁胺的摩爾比為1:8 14。優選的，反應溫度0_150°C，反應時間l_3h，反應壓力為40kPa_101kPa，更優選反應溫度為0-50°C，進一步優選為0-20°C。優選的，相轉移溶劑是一種由A溶劑和B溶劑雙溶劑體系，可將生成的副產物HCl從反應體系轉移到另外的溶劑體系，所述A溶劑為苯、甲苯、二甲苯、氯苯、硝基苯或硝基甲苯；且另外B溶劑為水,或含有堿的水溶液。優選的,所述的含有堿的水溶液為氫氧化鈉水溶液。優選的，雙溶劑體系中A和B的體積比為1:0.1-10。優選的，過量的二正丁基胺采用水洗過程，回收二正丁基胺。具體實施例方式實施例1 首先將19.4g 二丁胺置于三口燒瓶中，加入IOml氯苯稀釋，放置于(TC冰浴內攪拌；將4.5g雙(三氯甲基)碳酸酯溶于40ml氯苯，置于恒壓滴液漏斗內，待二丁胺溶液溫度降至0°C，開始滴加，并劇烈攪拌，控制滴加速度，滴加反應時間1.5h。將所得產物與500ml水混合，移至油浴，反應溫度110°C，減壓到60kPa，并劇烈攪拌，反應時間2h。上述步驟所得產物水洗三次，得油相經減壓蒸餾收集IOmbar約160°C餾分，得產品純度為91.6%，產品收率91.0%。上述水洗得到的水相，加NaOH，分液得粗胺11.5g。實施例2 將23.3g 二丁胺置于三口燒瓶中，加入IOml苯稀釋，放置于0°C冰浴內攪拌；將4.5g雙(三氯甲基)碳酸酯溶于40ml苯，置于恒壓滴液漏斗內，待二丁胺溶液溫度降至0°C，開始滴加，并劇烈攪拌，控制滴加速度，滴加反應時間lh。將所得產物與25ml 5%Na0H水溶液移至加熱套，升溫至回流，并劇烈攪拌，減壓到50kPa，反應時間lh。上述步驟所得產物水洗三次，得油相經減壓蒸餾 收集IOmbar約160°C餾分，得產品純度為97.3%，產品收率91.3%。上述水洗得到的水相，加NaOH，分液得粗胺11.7g。實施例3 首先將27.2g 二丁胺置于三口燒瓶中，加入IOml硝基苯稀釋，放置于0°C冰浴內攪拌；將4.5g雙(三氯甲基)碳酸酯溶于40ml硝基苯，置于恒壓滴液漏斗內，待二丁胺溶液溫度降至0°C，開始滴加，并劇烈攪拌，控制滴加速度，滴加反應時間lh。將所得產物與150ml水很合，移至加熱套，升溫至回流，并劇烈攪拌，反應壓力維持在IOlkPa,反應時間2h。上述步驟所得產物水洗三次，得油相經減壓蒸餾收集IOmbar約160°C餾分，得產品純度為99.7%，產品收率93.2%。上述水洗得到的水相，加NaOH，分液得粗胺13.lg。實施例4 將93.1g回收二丁胺置于三口燒瓶中，加入40ml硝基甲苯稀釋，放置于0°C冰浴內攪拌；將17.Sg雙(三氯甲基)碳酸酯溶于160ml硝基甲苯，置于恒壓滴液漏斗內，待二丁胺溶液溫度降至(TC，開始滴加，并劇烈攪拌，控制滴加速度，滴加反應時間1.5h。將所得產物與500ml水混合，移至加熱套，升溫至回流，并劇烈攪拌，減壓到80kPa，反應時間lh。上述步驟所得產物水洗三次，得油相經減壓蒸餾收集IOmbar約160°C餾分，得產品純度為92.0%，產品收率95.7%。上述水洗得到的水相，加NaOH，分液得粗胺46.2g。實施例5 將80.1g 二丁胺置于三口燒瓶中，加入35ml氯苯稀釋，放置于O°C冰浴內攪拌；將16.2g雙(三氯甲基)碳酸酯溶于160ml氯苯，置于恒壓滴液漏斗內，待二丁胺溶液溫度降至0°C，開始滴加，并劇烈攪拌，控制滴加速度，滴加反應時間1.5h。將所得產物與50ml 5%氫氧化鉀水溶液混合，移至加熱套，升溫至回流，并劇烈攪拌，減壓到40kPa，反應時間2h。上述步驟所得產物水洗三次，得油相經減壓蒸餾收集IOmbar約160°C餾分，得產品純度為92.4%，產品收率96.5%。 上述水洗得到的水相，加NaOH，分液得粗胺38.7g。權利要求1.，其特征在于:以雙(三氯甲基)碳酸酯和二丁胺為原料，利用相轉移溶劑，在減壓的條件下進行化學反應，經后處理得到產品四丁基脲。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:雙(三氯甲基)碳酸酯與二丁胺的摩爾比為1:8 14。3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:反應溫度0-150°C，反應時間l_3h，反應壓力為 40kPa-101kPa。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:反應溫度為0-50°C。5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:反應溫度為0-20°C。6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:相轉移溶劑是一種由A溶劑和B溶劑雙溶劑體系，可將生成的副產物HCl從反應體系轉移到另外的溶劑體系，所述A溶劑為苯、甲苯、二甲苯、氯苯、硝基苯或硝基甲苯；所述另一溶劑，B溶劑為水，或含有堿的水溶液。7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:雙溶劑體系中A和B的體積比為1:0.1-10。8.根據權利要求6所述的方法，其特征在于:所述的含有堿的水溶液為氫氧化鈉水溶液，或氫氧化鉀水溶液。9.根據權利 要求1-8任一項所述的方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種四丁基脲的制備方法，其特征在于：以雙（三氯甲基）碳酸酯和二丁胺為原料，利用相轉移溶劑，在減壓的條件下進行化學反應，經后處理得到產品四丁基脲。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：靳海波，高歌，郭志武，楊索和，
申請(專利權)人：北京石油化工學院，
類型：發明
國別省市：