制备1,8－二氮双环5,4,0十一烯的方法

摘要

本发明提供了一种用己内酰胺、丙烯腈为原料，经加成反应、加氢反应、环合反应，制备1，8－二氮双环[5，4，0]十一烯(DBU)的方法，其特征在于：加成反应采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂，NaOH作催化剂，反应温度10～50℃；加成反应完后，不回收溶剂直接进行加氢反应。优点是(1)原料转化率提高，由原96％提高到98％，DBU的总收率由74％提高到80％以上，大大地降低了原料成本；(2)加成反应后后处理简化，不需要回收溶剂；由于己内酰胺的转化率提高，不需要回收；(3)催化剂成本降低，且用量减少；(4)加成和加氢反应使用同一种溶剂，减少了溶剂的损耗。

说明书

技术领域

本发明涉及医药中间体的化学合成工艺，特别涉及制备一种催化剂1，8-二氮双环[5，4，0]十一烯(以下简称DBU)的方法。

背景技术

DBU用于聚氨基甲酸乙酯及其他化学制品生产的催化剂，如氨和二氯乙烷在它的存在下反应生成哌嗪；它还是一种优良的脱羧剂、环氧树脂的硬化剂、防锈剂，还可配制高级缓蚀剂、广泛用于半合成抗生素药物的生产。

CN1262274公开了DBU现有的一种合成工艺，用己内酰胺、丙烯腈为原料，经加成反应、加氢反应、环合反应三步反应：

第一步加成反应：以芳香烃作溶剂，以有机碱和无机碱(KOH和DBU)的混合物作为催化剂，己内酰胺与丙烯腈进行反应，分次投加催化剂，控温50～60℃，加成反应后，经分馏回收溶剂、提纯，得氰乙基己内酰胺。己内酰胺的转化率为96％，收率为90％。

第二步加氢反应：氰乙基己内酰胺以甲醇为溶剂，加氢反应，经回收溶剂得氨丙基己内酰胺。

第三步环合反应：氨丙基己内酰胺经环合后精制得DBU，总收率74％。

现有工艺存在以下不足：

(1)加成反应的收率只有90％，而占原料成本最大的己内酰胺转化率只有96％，从而导致原料成本偏高；溶剂需要回收；(2)加成、加氢反应分别用两种溶剂，溶剂需要回收，增加溶剂损耗。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能降低原料成本，提高质量，后处理简化，减少污染的制备DBU的方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

制备1，8-二氮双环[5，4，0]十一烯的方法，以己内酰胺、丙烯腈为原料，经加成反应、加氢反应和环合反应，其特征在于所述加成反应采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂，NaOH作为催化剂，反应温度10～50℃，加成反应完后，不回收溶剂直接用叔醇为溶剂进行加氢反应。

己内酰胺与溶剂、催化剂的重量比是，己内酰胺∶溶剂∶催化剂＝1∶0.5～0.7∶0.003～0.005。

本发明的主要技术特点是加成反应改变了溶剂和反应催化剂，不但使加成反应步骤简单，而且加成反应后后处理简化，不需要回收溶剂，直接进行加氢反应(加氢反应和环合反应步骤同已知技术)，加氢反应与加成反应采用同一种溶剂，减少了溶剂的损耗，提高了收率。

本发明具体的制备方法为：

用己内酰胺、丙烯腈为原料，采用叔丁醇或叔戊醇作溶剂，NaOH作为催化剂，反应温度10～50℃进行加成反应；加成反应完后，不回收溶剂直接用叔醇为溶剂进行加氢反应，Raney Ni做催化剂，经置换后通入NH3升温反应，控制温度115±5℃，开始通氢气，控压5.0MPa，至不降压为止。反应完成后，回收溶剂，然后加入对甲基苯磺酸，甲苯，升温150～180℃闭环脱水，至不出水为止，经回收溶剂，分馏得DBU成品。

本发明具有如下优点：

(1)原料转化率提高，己内酰胺的转化率由原96％提高到98％，DBU的总收率由74％提高到80％以上，大大地降低了原料成本；(2)加成反应后后处理简化，不需要回收溶剂；由于己内酰胺的转化率提高，不需要回收；(3)催化剂成本降低，NaOH价格低于KOH和DBU，且用量减少；(4)加成和加氢反应使用同一种溶剂，减少了溶剂的损耗，并且提高了收率。

具体实施方式

以下结合对比实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

本发明工艺：

在500ml的反应瓶中，加入100g己内酰胺，70ml叔丁醇，0.3gNaOH，升温至40℃时开始滴加丙烯腈50.2g，滴加控温40～45℃，滴加后保温1小时即终止反应，降温加硫酸调PH6～7，转高压釜，加入10g Raney Ni做催化剂，经置换后通入30g NH3升温反应，控制温度115±5℃，开始通氢气，控压5.0MPa，至不降压为止。反应完成后，回收溶剂，然后加入3g对甲基苯磺酸，50ml甲苯，升温150～180℃闭环脱水，至不出水为止，经回收溶剂，分馏得DBU成品，总收率80％，己内酰胺转化率为98％。

原工艺(对比例)：

在500ml的反应瓶中，加入100g己内酰胺，75ml甲苯，升温至55℃，加入0.15gKOH和0.3g DBU混合液作催化剂，先加入催化剂的70％，开始滴加丙烯腈50g，丙烯腈滴加到80％时，再加入余下的30％的催化剂，反应结束后，降温加硫酸调PH6～7，然后蒸馏回收甲苯和未反应的己内酰胺，经蒸馏得中间体氰乙基己内酰胺；再将氰乙基己内酰胺转高压釜，以甲醇做溶剂，加入Raney Ni做催化剂进行加氢反应(其余步骤同实施例1)。总收率为74％，己内酰胺转化率为96.2％。

实施例2：

本发明工艺：

在500ml的反应瓶中，加入100g己内酰胺，80ml叔戊醇，0.5gNaOH，升温至40℃时开始滴加丙烯腈50.2g，滴加控温10～15℃，滴加后保温1小时即终止反应，加硫酸调PH6～7，转高压釜，加入10g Raney Ni做催化剂，经置换后通入30g NH3升温反应，控制温度115±5℃，开始通氢气，控压5.0MPa，至不降压为止。反应完成后，回收溶剂，然后加入3g对甲基苯磺酸，50ml甲苯，升温150～180℃闭环脱水，至不出水为止，经回收溶剂，分馏得DBU成品，总收率81.2％，己内酰胺转化率为98.1％。