CN109369461A - 一种二甲氨基甲酰氯的制备方法 - Google Patents

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曾敬
陈明
吴曼
刘伟
曾雪云
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竺来发
高云英
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Abstract

本发明公开了一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，包括以下步骤：将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯。本发明制备方法制得的二甲氨基甲酰氯含量高，达到98.5％～99％，且收率有较大提升，达到95.0％～96.2％(二甲胺计)。本发明制备方法具有操作简单、收率高、三废量少、安全环保等优点，适于工业化生产，有着很好的应用价值和应用前景。

Description

一种二甲氨基甲酰氯的制备方法
技术领域
本发明涉及一种二甲氨基甲酰氯的制备方法。
背景技术
二甲氨基甲酰氯，英文名称：Dimethylcarbamoyl chloride，是氨基甲酸酯类杀虫剂如抗蚜威、唑蚜威等的中间体，也用作医药、染料、合成材料及其他精细化学品的中间体，如用于生产溴化新斯的明、甲基硫酸新斯的明、吡啶斯的明等。结构式如下：
目前国内该产品的生产厂家非常少，相关的合成报道也很少。
R.J.SLOCOMBE,EDGAR E.HARDY,J.H.SAUNDRRS.1ND R.L.在1950年发表的文章中报道了采用气相法、275℃下，在自制的玻璃反应器皿中合成二甲氨基甲酰氯的方法，报道收率为90％；该方法存在反应温度高、收率较低、三废量较大、操作过程繁琐等缺点。
其相关的另一个合成方法为：将甲苯加入反应釜内，在冷却的条件下通入光气吸收至计算量，在另一反应瓶中由二甲胺水溶液发生气体二甲胺，经干燥后通入光气甲苯溶液中反应。反应结束后过滤除去盐酸盐，减压蒸馏，收集75℃(3.33kPa)馏分即为二甲氨基甲酰氯，收率55％。该方法的缺陷明显：收率不高、三废量大、甲苯与产品分离困难、操作繁琐。
随着该中间体的使用量及环保压力日益增加，寻找一种操作简单、收率高、三废量少、安全环保的二甲氨基甲酰氯合成方法势在必行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、收率高、三废量少、安全环保的二甲氨基甲酰氯的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，包括以下步骤：将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯，反应式如下：
上述的制备方法，优选的，所述二甲胺与光气的摩尔比为1∶1～1.1。
上述的制备方法，优选的，所述二甲胺的通入到微反应器中的速率为27.0g/min～68.5g/min；所述光气的通入到微反应器中的速率为74.0g/min～204.5g/min。
上述的制备方法，优选的，所述二甲胺在微反应器中的停留时间为2min～5min；所述光气在微反应器中的停留时间为2min～5min。
上述的制备方法，优选的，所述反应过程中反应温度控制在190℃～200℃。
上述的制备方法，优选的，所述反应完成后还包括将得到的气体物料降温、冷凝，得到液体物料；将所述液体物料进行精馏，得到二甲氨基甲酰氯。
上述的制备方法，优选的，所述微反应器的反应模板数量为8块。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明提供了一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，以微反应器为反应装置，将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯。本发明中，以微反应器为反应装置，可以很好的实现实验室研究与生产的无缝对接，且将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，反应在无溶剂条件下进行，无需回收溶剂，三废量少，符合绿色环保的生产理念；同时以微反应器为反应装置可实现连续进料与出料，反应连续化进行，可以有效的减少人工操作强度，提高设备的利用率。本发明方法制得的二甲氨基甲酰氯含量高，达到98.5％～99％，且收率有较大提升，达到95.0％～96.2％(二甲胺计)。本发明制备方法具有操作简单、收率高、三废量少、安全环保等优点，有着很好的应用价值和应用前景。
(2)本发明的制备方法中，通过优化二甲胺与光气的摩尔比为1∶1～1.1，有效减少了原材料的消耗，避免了二甲胺盐酸盐的过量生成，达到了收率与消耗的有效平衡；通过优化二甲胺的通入速率为27.0g/min～68.5g/min、光气的通入速率为74.0g/min～204.5g/min，使得二甲胺/光气在微反应器中的停留时间为2min～5min，具有停留时间短、设备利用率高等优点；通过优化反应温度为190℃～200℃，有效降低了反应温度，减少了能耗，安全性及可操控程度大大增加。可见，本发明的制备方法，通过优化原料用量比、原料通入速率、原料停留时间及反应温度，进一步提高了产品含量和反应收率，同时提高了设备利用率，大大降低了能耗，增加了制备过程的安全性和可操控程度，有利于工业化生产。
具体实施方式
以下结合具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
如无特别说明，本发明所用试剂均为市售，本发明所用仪器设备均为常规仪器设备，本发明所采用的操作方法均为常规操作方法。
实施例1
一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，以微反应器为反应装置，将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯。包括以下步骤：
采用带有8块反应模板的微反应器作为反应装置，其中微反应器中各个反应模块的温度控制在190℃。通过气体质量流量计，以68.2g/min的速度将136.4g二甲胺(99.0％，3.0mol)通入微反应器中，同时以185.7g/min的速度将371.3g光气(80％，3.0mol)通入微反应器中，混合并进行反应；反应完成后，将得到的气体物料以冷却装置降温至室温、冷凝，收集冷却后的液体物料，得到325.4g二甲氨基甲酰氯粗品；经精馏后，得到310.1g二甲氨基甲酰氯产品，其中二甲氨基甲酰氯的含量为98.9％，收率为95.1％(以二甲胺计)。
实施例2
一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，以微反应器为反应装置，将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯。包括以下步骤：
采用带有8块反应模板的微反应器作为反应装置，其中微反应器中各个反应模块的温度控制在190℃。通过气体质量流量计，以68.2g/min的速度将136.4g二甲胺(99.0％，3.0mol)通入微反应器中，同时以204.2g/min的速度将408.4g光气(80％，3.3mol)通入微反应器中，混合并进行反应；反应完成后，将得到的气体物料以冷却装置降温至室温、冷凝，收集冷却后的液体物料，得到324.1g二甲氨基甲酰氯粗品；经精馏后，得到311.8g二甲氨基甲酰氯产品，其中二甲氨基甲酰氯的含量为99.1％，收率为95.8％(以二甲胺计)。
实施例3
一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，以微反应器为反应装置，将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯。包括以下步骤：
采用带有8块反应模板的微反应器作为反应装置，其中微反应器中各个反应模块的温度控制在200℃。通过气体质量流量计，以27.3g/min的速度将136.4g二甲胺(99.0％，3.0mol)通入微反应器中，同时以74.3g/min的速度将371.3g光气(80％，3.0mol)通入微反应器中，混合并进行反应；反应完成后，将得到的气体物料以冷却装置降温至室温、冷凝，收集冷却后的液体物料，得到326.7g二甲氨基甲酰氯粗品；经精馏后，得到313.4g二甲氨基甲酰氯产品，其中二甲氨基甲酰氯的含量为99.0％，收率为96.2％(以二甲胺计)。
实施例4
一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，以微反应器为反应装置，将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯。包括以下步骤：
采用带有8块反应模板的微反应器作为反应装置，其中微反应器中各个反应模块的温度控制在200℃。通过气体质量流量计，以68.2g/min的速度将136.4g二甲胺(99.0％，3.0mol)通入微反应器中，同时以204.2g/min的速度将408.4g光气(80％，3.3mol)通入微反应器中，混合并进行反应；反应完成后，将得到的气体物料以冷却装置降温至室温、冷凝，收集冷却后的液体物料，得到328.2g二甲氨基甲酰氯粗品；经精馏后，得到312.4g二甲氨基甲酰氯产品，其中二甲氨基甲酰氯的含量为98.8％，收率为95.7％(以二甲胺计)。
由上述本发明实施例1-4可知，本发明二甲氨基甲酰氯的制备方法中，以二甲胺与光气为原料，以微反应器为反应装置，通过优化原料用量比、原料通入速率、原料停留时间及反应温度，大大提高了产品含量和反应收率，制备得到的二甲氨基甲酰氯产品含量高，达到98.5％～99％，且收率有较大提升，达到95.0％～96.2％(二甲胺计)。本发明制备方法具有操作简单、收率高、三废量少、安全环保等优点，有着很好的应用价值和应用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例。凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下的改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种二甲氨基甲酰氯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将二甲胺与光气同时通入微反应器中进行反应，得到二甲氨基甲酰氯，反应式如下：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述二甲胺与光气的摩尔比为1∶1～1.1。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述二甲胺的通入到微反应器中的速率为27.0g/min～68.5g/min；所述光气的通入到微反应器中的速率为74.0g/min～204.5g/min。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述二甲胺在微反应器中的停留时间为2min～5min；所述光气在微反应器中的停留时间为2min～5min。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应过程中反应温度控制在190℃～200℃。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应完成后还包括将得到的气体物料降温、冷凝，得到液体物料；将所述液体物料进行精馏，得到二甲氨基甲酰氯。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述微反应器的反应模板数量为8块。
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