[发明专利]一种制备N-甲基烷基仲胺的循环工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备N-甲基烷基仲胺的循环工艺方法，属于精细化学品及其合成方法技术领域，具体涉及制备CH₃NH(CH₂)_nCH₃(n＝1、2、3、4、5)，或者CH₃NH(CH₂)_mNHCH₃(m＝2、3)的方法，该类N-甲基仲胺广泛用于化学研究试剂和医药、农药合成中间体。

背景技术

N-甲基烷基仲胺广泛用于化学研究和医药中间体。例如：N-甲基乙胺是制备治疗阿尔茨海默症的药物卡巴拉汀的关键中间体；N-甲基戊胺是双磷酸盐类药物埃本磷酸钠的重要中间体。

目前这些化合物的制备方法主要有卤代烃直接胺化法、氨(胺)与醇高温高压取代法、亚胺还原法、甲酰胺还原法、亚胺烷基化水解法等。

卤代烃直接胺化法和氨(胺)与醇高温高压取代法容易产生伯胺、仲胺和叔胺混合物。然而，N-甲基烷基仲胺的一个显著特点是它的沸点与其相应的叔胺沸点非常接近，通常难于用精馏方法分离。例如，N-甲基乙胺沸点是36～37℃，N，N-二甲基乙胺沸点为36～38℃，二者沸点相差不到1℃；再如，N-甲基正丁胺沸点是90～92℃，而N，N-二甲基正丁胺沸点为93～95℃，相差不超过3℃。

对于N，N’-二甲基亚烷基二胺来讲，其不同甲基衍生物沸点更为接近。例如，制备N，N’-二甲基乙二胺时，如果用乙二胺与碘甲烷或溴甲烷或硫酸二甲酯进行甲基化，则反应混合物中含有乙二胺(沸点118℃)、N-甲基乙二胺(沸点114～117℃)、N，N’-二甲基乙二胺(沸点119℃)、N，N，N’-三甲基乙二胺(沸点116～118℃)、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺(沸点120～122℃)，这些化合物沸点非常接近，根本无法通过常规精馏方法分离；如果采用甲胺与1，1-二溴乙烷或1，1-二氯乙烷反应，一则甲胺是气体，需要低温或高压，二则反应产生较多的N，N’-二甲基哌嗪副产物，后者与N，N’-二甲基乙二胺共沸，仍然无法通过精馏分离。

亚胺还原法是伯胺和一分子醛缩合成亚胺，然后催化氢化。此方法在还原过程中由于亚胺与新生成仲胺的交换也容易产生一定量叔胺，给后续分离造成困难。另外所用催化剂一般为钯、铂之类昂贵化合物，而且稍有不慎，还会发生催化剂中毒而使反应无法进行。

N-烃基甲酰胺比较难于被还原，通常要用到比较昂贵的还原剂。例如中国专利(CN101062901A)就采用四氢铝锂和二氢双(2-甲氧乙氧基)铝酸钠(原文为：2-氢双(二甲氧乙氧基)铝酸钠，名称有误)做还原剂来还原N-乙基甲酰胺来合成N-甲基乙胺，然而上述两种还原剂价格都非常昂贵。

亚胺烷基化法需要将伯胺与醛(通常为苯甲醛)缩合生成亚胺，然后与卤代烃进行亲核取代反应，最后水解、中和而得。例如Wawzonek，W.McKillip等(Organic Syntheses，Coll.Vol.5，p.758)通过苯甲醛和乙胺缩合首先得到苯甲叉乙胺，然后与碘甲烷反应生成相应铵盐，最后经过水解、氢氧化钠中和得到N-甲基乙胺。河北医科大学付焱等采用类似方法首先制备苯甲叉戊胺，然后与硫酸二甲酯进行甲基化制得相应铵盐，最后水解、中和得到收率49％的N-甲基戊胺。然而该方法步骤长，所用试剂碘甲烷价格昂贵，硫酸二甲酯有毒，仍然不适合工业化生产。

发明内容

为弥补现有技术的不足，解决N-甲基烷基仲胺生产中长期面临的技术问题，本发明提供一种制备N-甲基烷基仲胺的循环工艺方法。

本发明提供的仲胺合成方法，适合下列仲胺的合成：CH₃NH(CH₂)_nCH₃(n＝1、2、3、4、5)，或者CH₃NH(CH₂)_mNHCH₃(m＝2、3)。

其合成路线如下：

上式中X＝Cl或Br；n＝1、2、3、4、5

或：

上式中X＝Cl或Br；m＝2、3

本发明提供的制备高纯度N-甲基烷基仲胺的绿色循环工艺方法，包括如下步骤：

1、苯甲酸苄酯与过量甲胺水溶液(苯甲酸苄酯与甲胺的摩尔比为1∶1.1～2)在室温下进行氨解反应制备N-甲基苯甲酰胺。