[发明专利]一种二(二甲基氨基乙基)碳酸酯的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种精细化学品的制备方法，确切地说是一种二(二甲基氨基乙基)碳酸酯的制备方法。

二、背景技术

US 5686643公开了二(二甲基氨基乙基)碳酸酯可作为生产聚氨酯产品聚合反应低气味的催化剂；US 5563288报道其可用作药物中间体或作为聚环氧化物的胺类固化剂并广泛应用于医药、精细化学品领域。

US 5686643公开了采用碳酸二甲酯和N，N-二甲基氨基乙醇在氢氧化钾催化下发生酯交换合成产品，收率仅为34％。

US 5563288公开了其他的酯交换反应合成产品的工艺，但收率均较低(收率22～73.8％)。US 5563288公开了采用碳酸二甲酯直接和N，N-二甲基氨基乙醇进行酯交换合成产品二(二甲基氨基乙基)碳酸酯，收率仅19％。而采用碳酸二乙酯为原料和N，N-二甲基氨基乙醇进行酯交换反应，产品收率可达90.5％。为克服碳酸二甲酯直接和N，N-二甲基氨基乙醇进行酯交换合成产品收率低的缺点，该专利首先将碳酸二甲酯和三碳醇如正丙醇或异丙醇进行酯交换反应，得到中间体碳酸丙醇酯，再将得到的中间体和N，N-二甲基氨基乙醇进行酯交换反应合成二(二甲基氨基乙基)碳酸酯，最高收率仅为88.7％。该项专利技术采用碳酸二甲酯两步法合成产品的工艺有如下不足，表现在：(1)使用大过量的原料丙醇及N，N-二甲基氨基乙醇，加入大量环己烷作共沸剂，第一步反应后将回收含有大量含甲醇、丙醇、环丙烷混合废溶剂；第二步反应后将回收含二甲基乙醇胺、丙醇的环己烷废溶剂。这些混合溶剂如果不分离，无法重复使用，如果处理回用，将会大大增加生产成本。(2)采用精馏装置分离混合物，生产能耗大，(3)工艺采用氮气作保护气，操作条件苛刻、操作成本高。(4)采用两次酯交换反应，工艺复杂。而采用碳酸二乙酯为原料和N，N-二甲基氨基乙醇进行酯交换反应，产品收率可达90.5％。但是工艺同样存在废溶剂(含4％碳酸二乙酯和1％二甲基乙醇胺)乙醇、操作条件苛刻(氮气保护)、采用精馏装置分离混合物，生产能耗大等缺点。

US 5264425公开的工艺之一是：采用N，N-二甲基氨基乙醇与过量的光气反应，经碳酸钾中和、蒸馏除去溶剂，二(二甲基氨基乙基)碳酸酯的收率为90％。该工艺的缺点是(1)采用了剧毒的光气为原料，反应安全性差；(2)需要用大量的甲苯在冰浴冷却下吸收光气，因而会大大增加能量消耗；而该专利中采用称量增重以计算吸收光气的量很不方便，规模化生产难以操作；(3)产品需要采用硅胶柱层析来纯化，不适合规模化生产对工艺的需求。该专利报道的另一个工艺是采用N，N-二甲基氨基乙醇在加入金属钠催化剂再与过量的N，N-羰基-二咪唑反应，收率可得95％。该工艺虽然收率高，但是存在以下缺点：(1)采用的原料N，N-羰基-二咪唑很难获得，价格高昂；(2)采用金属钠催化反应，金属钠和其中的原料N，N-二甲基氨基乙醇反应将产生极易爆炸的氢气，工艺危险性大；(3)反应后的副产物咪唑没有回收，水洗涤后进入废水中，因而三废难以处理，生产成本高。

三、发明内容

本发明针对上述种种工艺的缺陷，旨在提供一种既清洁环保、又能工业化的制备二(二甲基氨基乙基)碳酸酯的新方法，所要解决的技术问题是遴选新的碳酸酯直接与N，N-二甲基氨基乙醇进行反应。

本发明所称的二(二甲基氨基乙基)碳酸酯有以下化学结构式：

本发明遴选二(三氯甲基)碳酸酯与N，N-二甲基氨基乙醇进行反应合成二(二甲基氨基乙基)碳酸酯，反应式如下：

二(三氯甲基)碳酸酯和N，N-二甲基氨基乙醇的摩尔比为1∶6。

本制备方法的技术方案包括合成反应以及中和、分离、脱溶等物理过程，与现有技术的区别是所述合成反应是二(三氯甲基)碳酸酯与N，N-二甲基氨基乙醇按1∶6的摩尔比于有机溶剂中进行化学反应而合成，反应结束后用碱液中和副产物HCl，然后分离得到有机相，脱去溶剂后便得到二(二甲基氨基乙基)碳酸酯。

所述的有机溶剂选自苯或甲苯或丙酮或四氢呋喃等中的一种或两种以上混合溶剂，包括脱溶回收的溶剂。

实验表明，合成反应可以在常温下完成，也可以在溶剂的沸点(回流)下完成，这意味着常温至溶剂沸点之间的任一温度下均可完成。

反应结束后的中和，原则上，中和至pH＝7即可，但实验表明，用碱液中和至pH9～11更有利于提高收率和产品的纯度。所述的碱液是氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液或石灰水或者其碳酸盐溶液等这些常用的碱液。