N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Ｎ－烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的新制备方法。该方法包括ａ）在非极性反应溶剂中加入邻苯二甲酸酐和两种不同的伯胺，ｂ）加热反应混合物，在７０～１６０℃的反应温度下使邻苯二甲酸酐与伯胺缩合形成Ｎ－烷基邻苯二甲酰亚胺，ｃ）反应完成后，蒸馏掉反应溶剂。本发明专利技术方法工艺简单、设各要求低，产品纯度高，可直接用作紫外线吸收剂或香料的良好溶剂、油漆的增塑剂以及纺织助剂的原料等。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂，特别是N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的制备方法。
技术介绍
如下表所示，N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物的熔点均高于室温，在室温下呈固态N-烷基邻苯二甲酰亚胺 熔点℃乙基 78正丙基 66正丁基 35正庚基 37正十二烷基 65异丙基 84异丁基 95叔丁基 61。然而，现已发现当两种N-烷基不同的N-烷基邻苯二甲酰亚胺熔融混合后，形成的混合物的熔点一般低于室温，可以用作外敷紫外线吸收剂的良好溶剂。据US6,306,373(2001)报道，在25℃时100克由60～75重量％N-正丁基邻苯二甲酰亚胺和25～40重量％N-异丙基邻苯二甲酰亚胺组成的混合物能溶解紫外线吸收剂Oxybenzone 65克，紫外线吸收剂Avobenzone 40克。EP1,430,881(2003)报道，由60～75重量％N-正丁基邻苯二甲酰亚胺和25～40重量％N-异丙基邻苯二甲酰亚胺组成的混合物是1，3，5-三嗪类紫外线吸收剂的良好溶剂。另外，N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合物也是香料的良好溶剂，油漆的增塑剂以及纺织印染助剂的原料。这种N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂对人类皮肤无敏感和刺激作用，对人体无毒。至今为止，一般是将两个或两种以上N-烷基邻苯二甲酰亚胺固体加热熔融混合以后，形成混合溶剂。这不仅需要将N-烷基邻苯二甲酰亚胺固体加热熔融，而且单种N-烷基邻苯二甲酰亚胺的制备工艺和反应设备比较复杂，反应激烈难于控制。例如，1996年5月1日公告的中国专利申请CN1121514A公开了一种N-丁基邻苯二甲酰亚胺固体的制备方法。该方法是在装有涡轮叶片叶轮、冷却盘管、蒸馏冷凝器、共沸分离器、热电偶探头和保持氮气气氛的不锈钢反应器中使邻苯二甲酸酐与N-丁基胺放热反应，产物需要经高温真空蒸馏，才能得到熔融为34-35℃的纯产物。由此可见，目前制备N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的方法不仅工艺复杂，而且耗能耗时。因此，需要一种工艺简单而操作简便的方法来制备N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能克服上述缺陷，简单易行的N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的制备方法。本专利技术的N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂含有通式(1)和(2)表示的化合物， 其中R1和R2不同，且各自为C2-5直链或支链烷基，通式(I)所示的化合物与通式(2)所示的化合物的摩尔比为1.9～4∶1，本专利技术的N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的制备方法包括如下步骤a)在选自一或二C1-4烷基苯、苯和它们混合物的反应溶剂中加入邻苯二甲酸酐、通式为R1NH2的伯胺和通式为R2NH2的伯胺，通式为R1NH2的伯胺和通式为R2NH2的伯胺的摩尔比为1.9～4∶1， b)加热反应混合物，在70～160℃的反应温度下使邻苯二甲酸酐与伯胺缩合形成N-烷基邻苯二甲酰亚胺，c)反应完成后，蒸馏掉一或二C1-4烷基苯、苯或它们的混合物。用本专利技术方法制得的产品具有如下物理性质外观 清透液体纯度 ≥99.0％水分含量％ ≤0.2凝固点℃ ≤3.5产品可与乙醇、蓖麻油以任何比例互溶，但不溶于水、丙二醇。由此可见，本专利技术方法的优点是反应缓和，易于控制进程；产品纯度高；可依靠液相色谱法测定来确定反应终点；无需特殊装备的反应器。另外，无需真空蒸馏N-烷基邻苯二甲酰亚胺，直接得到高纯度的N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂。因此，用本专利技术方法制得的混合溶剂成本较低。具体实施例方式本专利技术的N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的制备方法按如下反应方式进行 式中R1和R2不同，且各自为C2-5直链或支链烷基，优选为C3-4直链或支链烷基，n1表示R1NH2的摩尔数，n2表示R2NH2的摩尔数，n1/n2表示目标产物中N-烷基邻苯二甲酰亚胺各组分所占的摩尔比。R1和R2的具体例子是乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基和新戊基，优选为正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基，特别优选为R1为正丁基，R2为异丙基；或者R1是正丁基，R2是正丙基。具体来说，本专利技术方法中所用的伯胺混合物包括选自乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、正戊胺、仲戊胺、叔戊胺和新戊胺中两种物质的混合物，优选包括选自正丙胺、异丙胺、正丁胺、仲丁胺和叔丁胺中两种物质的混合物。本专利技术方法所用的伯胺混合物最好是异丙胺与正丁胺的混合物或正丙胺与正丁胺的混合物。邻苯二甲酸酐与伯胺一般按化学计量加入，即邻苯二甲酸酐的摩尔数与伯胺的总摩尔数一般相同，但为了使邻苯二甲酸酐反应完全，优选加入稍微摩尔过量的伯胺。邻苯二甲酸酐的摩尔数与伯胺的总摩尔数之比一般为1∶1～1.2，优选为1∶1～1.1，更优选为1～1.05。如上所示，加入两种伯胺的摩尔比决定了产物中两种N-烷基邻苯二甲酰亚胺的摩尔比。为了使所得的混合产物适用作紫外线吸收剂或香料的溶剂或用作纺织助剂，产物中通式(I)所示的化合物与通式(2)所示的化合物的摩尔比为1.9～4∶1，优选为2～3.5∶1，更优选为2.3～2.7∶1。因此，为了制得具有上述重量比的混合溶剂，n1/n2摩尔数比一般为1.9～4∶1，优选为2～3.5∶1，更优选为2.3～2.7∶1. 用本专利技术方法制得的N-烷基邻苯二甲酰胺混合溶剂包括选自N-乙基邻苯二甲酰胺、N-正丙基邻苯二甲酰胺、N-异丙基邻苯二甲酰胺、N-正丁基邻苯二甲酰胺、N-仲丁基邻苯二甲酰胺、N-叔丁基邻苯二甲酰胺、N-正戊基邻苯二甲酰胺、N-仲戊基邻苯二甲酰胺、N-叔丁基邻苯二甲酰胺和N-新戊基邻苯二甲酰胺中两个物质的混合物。本专利技术的混合溶剂优选包括选自N-正丙基邻苯二甲酰胺、N-异丙基邻苯二甲酰胺、N-正丁基邻苯二甲酰胺、N-仲丁基邻苯二甲酰胺、N-叔丁基邻苯二甲酰胺中两种物质的混合物。本专利技术的混合溶剂最好是N-异丙基邻苯二甲酰胺和N-正丁基邻苯二甲酰胺的混合物或者N-正丙基邻苯二甲酰胺和N-正丁基邻苯二甲酰胺的混合物。除通式(I)所示的化合物与通式(2)所示的化合物以外，本专利技术的N-烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂中还可含有其它N-C2-5烷基邻苯二甲酰亚胺，其含量不大于3重量％。因此，反应物中除通式R1NH2和R2NH2表示的伯胺，还可以含有少量的其它伯胺。本专利技术方法可以在沸点为140～160℃的非极性反应溶剂中进行。这种反应溶剂包括一或二C1-4烷基苯、苯或它们的混合物。一C1-4烷基苯的具体例子包括甲苯、乙苯、丙苯和丁苯，优选是甲苯和乙苯，最优选是甲苯。二C1-4烷基苯的具体例子包括二甲苯、二乙苯、二丙苯和二丁苯，优选是二甲苯和二乙苯，最优选是二甲苯。本专利技术方法一般在70～160℃的反应温度下进行，优选在80～150的反应温度下进行。本专利技术的步骤b)优选分两个阶段进行，先在70～100℃的温度下加热1～3小时，然后加热回流3～10小时。更优选在80～90℃的温度下加热1～2小时，然后加热回流5～8小时。本专利技术方法中所用的邻苯二甲酸酐、两种伯胺和反应溶剂可以一次加入到反应器中，但也可以先加入邻苯二甲酸酐和一部分反应溶剂，然后在第一阶段中滴加入两种伯胺在另一部分反应溶剂中的溶液。反应过程中，用分水器将反应中产生的水分离掉，反应溶剂可回流到反应体系中。如果本文档来自技高网...

【技术保护点】
Ｎ－烷基邻苯二甲酰亚胺混合溶剂的制备方法，所述的混合溶剂含有通式（１）和（２）表示的化合物，＊＊＊其中Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］不同，且各自为Ｃ↓［２－５］直链或支链烷基，通式（Ⅰ）所示的化合物与通式（２）所示的化合物的摩尔比为 １．９～４∶１，所述的方法包括如下步骤：ａ）在选自一或二Ｃ↓［１－４］烷基苯、苯和它们混合物的反应溶剂中加入邻苯二甲酸酐、通式为Ｒ↓［１］ＮＨ↓［２］的伯胺和通式为Ｒ↓［２］ＮＨ↓［２］的伯胺，通式为Ｒ↓［１］ＮＨ↓［２］的 伯胺和通式为Ｒ↓［２］ＮＨ↓［２］的伯胺的摩尔比为１．９～４∶１，ｂ）加热反应混合物，在７０～１６０℃的反应温度下使邻苯二甲酸酐与伯胺缩合形成Ｎ－烷基邻苯二甲酰亚胺，ｃ）反应完成后，蒸馏掉反应溶剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾喆栋，周蓓娟，
申请(专利权)人：上海雅运纺织助剂有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]