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N,N’-二異丙基碳二亞胺(DIC)是一種重要的精細化工產(chǎn)品,具有較大的分子量,較高的沸點和較低的蒸汽壓,具備一般碳二亞胺化合物的性能,并且在非催化劑條件下很穩(wěn)定,而在催化條件下表現(xiàn)出很強的反應(yīng)性,是一種良好的有機試劑。
目前碳二亞胺化合物被廣泛用于聚合材料添加劑、雜環(huán)化合物的合成、生物化工、制藥、工業(yè)染料中間體以及新型功能性(絕緣、阻燃)材料的制造,同時,它也是工業(yè)和實驗室常用的合成醛、酮、氨基酸、酸酐、酯等化合物的低溫脫水劑,是羧酸和胺(或醇)進行酰化反應(yīng)最為重要的試劑之一,在合成貴重且來源稀少的大環(huán)內(nèi)酯及大環(huán)內(nèi)酰胺反應(yīng)中也發(fā)揮著獨特的作用。
先將140Kg異丙胺和400Kg甲苯投入到反應(yīng)釜中,啟動攪拌,滴加70Kg二硫化碳,溫度控制在35℃以下,保溫反應(yīng)1小時,同時用30%質(zhì)量分數(shù)的氫氧化鈉溶液吸收反應(yīng)過程中生成的硫化氫氣體,生成的硫化鈉溶液用于二次氧化的脫硫反應(yīng);降溫,抽濾,烘干得到N,N’-二異丙基硫脲。
將100KgN,N’-二異丙基硫脲、400Kg苯加入到另一反應(yīng)釜中,加5Kg片堿,15Kg催化劑聚乙二醇,將釜溫升到60℃,滴加600Kg次氯酸鈉,溫度控制在55-65℃之間,反應(yīng)2小時,靜置20分鐘,棄去下層水相;水相過濾后用于下次氧化液的制備,不外排。
將一次氧化完的氧化液轉(zhuǎn)入另一釜中,加2Kg催化劑,滴加100L次氯酸鈉,溫度控制在65℃左右,反應(yīng)1小時。
向釜中加入150L硫化鈉溶液,升溫至70℃,反應(yīng)1小時。
加堿5Kg,水300Kg,攪拌半小時,靜置20分鐘,分去水層,加10Kg碳酸鉀干燥,蒸去溶劑,減壓精餾得到N,N’-二異丙基碳二亞胺。收率93%,純度99.5%以上。
(1)在反應(yīng)釜中吸入1kg質(zhì)量分數(shù)為30%的液堿(NaOH水溶液)后,加入0.7kg的水稀釋,啟動攪拌,加入二硫化碳0.60kg,溫度控制在20℃~25℃之間,滴加異丙胺0.5kg,保溫1h后,將反應(yīng)釜溫度提高至60℃~80℃,反應(yīng)2h,得到混合溶液A,混合溶液A中的主要物質(zhì)為N,N’-二異丙基硫脲鹽;
(2)將另一反應(yīng)釜預(yù)熱至90℃~100℃,同時往反應(yīng)釜中加入混合溶液A與1.35kg雙氧水(雙氧水的質(zhì)量分數(shù)為30%),恒溫反應(yīng)2h~3h,在此過程中N,N’-二異丙基硫脲鹽氧化為異硫氰酸異丙酯,得到混合溶液B,將混合溶液B在120℃~125℃蒸餾,分離得到異硫氰酸異丙酯油相粗品0.4kg;
(3)將步驟(2)中得到的異硫氰酸異丙酯油相粗品與3.4kg二氯甲烷溶劑混合均勻,再加入異丙胺0.4kg恒溫反應(yīng)1h后,將溫度控制在15℃±1℃,用次氯酸鈉水溶液(次氯酸鈉水溶液的質(zhì)量分數(shù)為16%,次氯酸鈉水溶液的質(zhì)量為CS2質(zhì)量的2.2倍)氧化異硫氰酸異丙酯,得N,N’-二異丙基碳二亞胺油相粗品。
(4)將步驟(3)中得到的油相粗品,以純堿中和,并用硫酸鹽做干燥劑干燥,所得反應(yīng)液蒸除溶劑后,再經(jīng)減壓精餾,得N,N’-二異丙基碳二亞胺成品0.38kg,收率為42.2%(N,N’-二異丙基碳二亞胺與異丙胺的質(zhì)量比)。
[1][中國發(fā)明]CN201811180796.8N,N’-二異丙基碳二亞胺的制備方法
[2][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)]CN201310328409.1一種N,N’-二異丙基碳二亞胺的合成方法