CN103664700A - 一种1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，包括如下步骤：（1）在卤代烃溶剂中，加入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺，搅拌均匀后，降温至15℃以下，得到溶液A；（2）向步骤（1）得到的溶液A中加入碘甲烷，控制温度在25℃以下进行反应，反应完全后得到反应液B；（3）向步骤（2）得到的反应液B中加入烃溶剂进行析晶，析出的固体经收集干燥后得到所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐。该合成方法通过选择合适的溶剂和控制温度，以较高的收率得到了1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺碘甲烷，再通过特定的溶剂，使产品以较高的纯度析出，操作方便，适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明属于化工中间体制备领域，具体涉及一种1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法。
背景技术
近20年来，碳二亚胺系列缩合剂，如N,N-'二环己基碳二亚胺(DCC)、N,N-'二异丙基碳二亚胺(DIC)，、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(EDC.HCl)的研究引起人们的广泛兴趣，并因其具有反应条件温和，产率高，选择性好，对环境友好等特点而得到普遍应用。
其中，1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐是1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺[结构如式（Ⅰ）所示]与盐酸形成的水溶性盐，是碳二亚胺系列中活性较高的脱水剂，作为第二代水溶性缩合剂和偶联剂，无需在无水的条件下进行，试剂不需要干燥处理，具有反应时间更短，效率更高，易于操作等优点。
1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐是1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺的另外一种盐类化合物，同1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐相比，对很多底物具有更好的活性，其分子呈线性结构，用于羧基与伯胺的缩合反应，已获得广泛的应用。
现有技术中，未见有合成1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐方法的文献报道。
发明内容
本发明提供了一种1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，该合成方法操作简单，收率高，易于实现规模化的工业生产。
一种1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，包括如下步骤：
（1）将1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺加入到卤代烃溶剂中，搅拌均匀后降温至15℃以下，得到溶液A；
（2）向步骤（1）得到的溶液A中加入碘甲烷，控制温度在25℃以下进行反应，反应完全后得到反应液B；
（3）向步骤（2）得到的反应液B中加入烃溶剂进行析晶，析出的固体经收集干燥后得到所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐。
所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的CAS号为22572-40-3，结构如下：
本发明中，1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳化二亚胺与碘甲烷在合适的溶剂中进行反应，反应过程中，通过严格控制反应温度以较高的收率得到了1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)磺化二亚胺甲碘盐，得到的产物通过结晶的方法从反应体系中析出，产物的性状好，并且操作简单。
作为优选，步骤(1)中，所述的卤代烃溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷和1，2-二氯乙烷中的至少一种，采用这些溶剂时候，反应的转化率高；作为进一步的优选，所述的卤代烃溶剂选自二氯甲烷。
作为优选，步骤(1)中，所述的卤代烃溶剂与1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)磺化二亚胺的质量比为4.3:1.0～1.1，此时，能够使所述的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳化二亚胺较好的溶解于反应体系中，并且能够便于产物的析出。
作为优选，步骤(2)中，所述的碘甲烷与步骤(1)中的1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)-碳化二亚胺的质量比为0.85～0.95:1，该比例可以使原料转化更加充分。
作为优选，步骤(2)中，反应的温度为15～25℃，反应的时间为1～3小时。
步骤(3)中，所述的烃溶剂过多或者过少，都会使产物的收率变低，作为优选，步骤（3）中的烃溶剂与步骤（1）中的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺的质量比为1.0～2.1:2.3。
步骤（3）中，所述的烃溶剂优选为石油醚、正己烷、正戊烷、苯、甲苯和二甲苯中的至少一种，这些烃溶剂便于产物的析出；作为进一步的优选，步骤（1）中的卤代烃溶剂为二氯甲烷，步骤（3）中的烃溶剂为石油醚，此时，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的收率较高，性状较好。
步骤（3）中，析晶的温度为25℃以下，时间为2小时，得到的固体通过离心的方式进行分离。
本发明中，析出的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐性状较好，便于干燥，一般在夹套水温为65℃真空干燥，得到最终成品。
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
（1）反应过程简单，生成1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐一步到位，生产过程可实现零排放，合成工艺对环境无污染；
（2）反应条件安全温和，产率高，溶剂采用大众化的石油醚，无剧毒性的化学品；
（3）投料和后处理简单，生产成本低，易于实现工业化大生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
（1）在一反应釜中加入二氯甲烷溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.91公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在15～25℃。
（3）反应结束后加入石油醚溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在15～25℃。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并在60℃干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.55kg，收率为81.2%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
实施例2
（1）在一反应釜中加入二氯甲烷溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.87公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在15～25℃。
（3）反应结束后加入石油醚溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在15～25℃。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.45kg，收率为75.92%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
实施例3
（1）在一反应釜中加入二氯甲烷溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.90公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在15～25℃。
（3）反应结束后加入石油醚溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在15～25℃。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.52kg，收率为79.60%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
实施例4
（1）在一反应釜中加入二氯甲烷溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.92公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在15～25℃。
（3）反应结束后加入石油醚溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在15～25℃。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.53kg，收率为80.1%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
实施例5
（1）在一反应釜中加入三氯甲烷溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.92公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在15～25℃。
（3）反应结束后加入石油醚溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在15～25℃。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.35kg，收率为70.7%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
实施例6
（1）在一反应釜中加入二氯甲烷溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.92公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在25℃以下。
（3）反应结束后加入甲苯溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在25℃以下。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.40kg，收率为73.3%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
对比例1
（1）在一反应釜中加入异丙醇溶剂4.3公斤，投入1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺1.0公斤，启动搅拌，通入冷冻盐水，开始降温。
（2）待温度下降至15℃以下时，开始滴加0.92公斤碘甲烷，滴加过程中，控制温度在15℃～25℃，滴加碘甲烷结束后继续反应1小时，反应过程中，温度控制在25℃以下。
（3）反应结束后加入甲苯溶剂2.15公斤，保温2小时，温度控制在25℃以下。
（4）将步骤（3）反应生成的物料装入布袋后，放入离心机离心并干燥，得到1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品1.38kg，收率为72.2%，1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐成品为白色至淡黄色结晶性粉末。
Claims (8)
1.一种1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺加入到卤代烃溶剂中，搅拌均匀后降温至15℃以下，得到溶液A；
（2）向步骤（1）得到的溶液A中加入碘甲烷，控制温度在25℃以下进行反应，反应完全后得到反应液B；
（3）向步骤（2）得到的反应液B中加入烃溶剂进行析晶，析出的固体经收集干燥后得到所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐。
2.根据权利要求1所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的卤代烃溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷和1,2-二氯乙烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（1）中，所述的卤代烃溶剂与1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺的质量比为4.3:1.0～1.1。
4.根据权利要求1所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，所述的碘甲烷与步骤（1）中的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺的质量比为0.85～0.95：1。
5.根据权利要求1所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（2）中，反应的温度为15～25℃。
6.根据权利要求1所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（3）中的烃溶剂与步骤（1）中的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺的质量比为1.0～2.1:2.3。
7.根据权利要求1所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（3）中，所述的烃溶剂为石油醚、正己烷、正戊烷、苯、甲苯和二甲苯中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的1-乙基-3-（3-二甲基氨基丙基）-碳化二亚胺甲碘盐的合成方法，其特征在于，步骤（1）中的卤代烃溶剂为二氯甲烷，步骤（3）中的烃溶剂为石油醚。
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