一种N,N-二环己基碳二亚胺的制备方法与流程

一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法
技术领域
1.本发明涉及一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法，属于医药化工领域。


背景技术：

2.n,n-二环己基碳二亚胺为双功能交联剂，是酯化、酰胺化等反应常用的一种脱水剂，也可用于酸酐、醛、酮、异氰酸酯的合成以及肽、核酸的合成，也可作为功能高分子材料封端剂用于制药和合成高分子材料行业。采用dcc脱水缩合，反应条件温和，合成收率通常较高，故常作为缩水剂或羧基活化剂用于多肽合成，或用于小分子化合物及多肽与载体蛋白的偶联。dcc广泛用于医药、保健品、化妆品、印染、生物制剂及其它有机合成领域，因此对它的合成新路线的研究具有很好的市场前景。
3.现有的工业化制备n,n-二环己基碳二亚胺的方法主要包括两种，1、二环己基硫脲法：工业上由环己胺与二硫化碳反应生成n,n
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二环己基硫脲，经脱硫化氢而得；2、二环己胺尿素法：由n,n
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二环己基脲与五氧化二磷在吡啶中反应而得。方法一由于采用硫脲为原料，并且使用氯气氧化工艺，生产过程中产生大量含硫废水和硫化氢气体，对环境影响较大；方法二由于需要使用三光气等剧毒试剂，生产的安全性有风险，且产率较低，成本较高。


技术实现要素：

4.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种以环己胺和尿素为原料，通过缩合、脱水反应、减压蒸馏得到dcc产品的制备方法。
5.本发明所采用的技术方案如下：具体包括以下三个步骤：s1取代反应步骤：将尿素、环己胺和一定量溶剂加入反应瓶中，开动搅拌，慢慢升温到回流，回流过程中有氨气放出，对氨气进行收集并压缩存储，同时有固体析出，搅拌反应12h。无氨气放出后，停止加热，降温到30℃以下。过滤，得到固体物二环己基脲（dcu）；s2氯代脱氨步骤： 氮气保护下加入dcu、催化剂和一定量溶剂，降温到0℃时，滴加草酰氯，滴加完毕后，在10℃下搅拌反应3h，然后通入第一步收集的氨气，控制ph在一定范围，然后通入氮气赶出反应瓶内的氨气，降温到0℃，搅拌1h。过滤，得到固体氯化铵及滤液；s3脱溶蒸馏步骤：氯代脱氨步骤后得到的滤液蒸出溶剂，并回收利用，精馏得到dcc产品。
6.优选的，步骤s1所述的有机溶剂选自苯、甲苯或者二甲苯中的一种。
7.优选的，步骤s2所述的催化剂选自甲磺酰氯、苯磺酰氯或者对甲苯磺酰氯中的一种。
8.优选的，步骤s2所述的溶剂选自四氢呋喃、苯甲醚、乙二醇二乙醚或者乙二醇二甲醚中的一种。
9.优选的，步骤s2所述的ph选自8、9或者10中的一个。
10.与现有技术相比，本发明有以下的创新点：
1.本工艺选用的氯代脱水剂可以在无水情况下进行脱水反应，形成脲代酯中间体，然后在氨气的作用下得到dcc产品，同时副产高纯度（大于99%）的氯化铵固体，大大提高了经济效益，同时也减少了固体废物的量；2.本工艺利用成熟的氨气压缩技术，把第一步反应生成的氨气压缩回收成液氨，直接用于第二步的氯代脱氨反应，极大的提高了反应的原子经济性；3.整个工艺不产生任何废水，蒸馏釜残低（每吨产品产生50公斤蒸馏釜残），与现有工艺相比，清洁又高效。
附图说明
11.图1为本发明方法的反应示意图；图2位本发明不同实验条件下dcc产品收率对比图。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法：实施例11. 取代反应步骤：500ml的四口圆底烧瓶放置在油浴加热的电磁搅拌器中，配置球型冷凝管、温度计、氮气进气管，球型冷凝管出口连接缓冲瓶和10%盐酸吸收瓶，将60g尿素、185g环己胺和312g二甲苯加入反应瓶中，开动搅拌，慢慢升温到回流，温度约120-130℃，回流过程中有氨气缓慢放出，对氨气进行收集并压缩存储，同时有固体析出，搅拌反应12h，无氨气放出后，停止加热，移去加热器，慢慢降温到30℃以下，撤去冷凝管、温度计，将反应固液过滤，得到固体物二环己基脲（dcu）235g，干燥后重量205g，收率98%；2.氯代脱氨步骤： 500ml的四口圆底烧瓶，配置球型冷凝管、恒压滴液漏斗、温度计，放入乙二醇水冷浴电磁搅拌器中，氮气置换三次后，加入72gdcu、0.06g对甲苯磺酰氯和200g的乙二醇二甲醚，搅拌下在0℃时，开始慢慢滴加草酰氯25g，滴加时间为1h，滴加完成后，继续在10℃的温度下搅拌3h，然后移去滴液漏斗，配置通氨气插入管，冷凝器出口连接到缓冲瓶和10%盐酸吸收瓶，然后通过流量计慢慢通入第一步收集的氨气，通氨气4.5h，流速控制在60ml/min，通氨气总量约11g，控制ph=8，然后通入氮气30min，赶出反应瓶内的氨气，降温到0℃，搅拌1h停止搅拌，将反应瓶内的固液混合物过滤，得到约30g固体氯化铵，含量为98.5%，得到滤液260g，dcc色谱分析，其反应收率达到98%；3. 脱溶蒸馏步骤：氯代脱氨步骤后得到的母液260g通过减压蒸馏回收溶剂乙二醇二甲醚180g，得到dcc粗品75g，粗品用自动精馏塔精馏，接收dcc产品：52g，含量99.5%，未蒸馏出的釜残：5g，蒸馏收率达到80.3%。
14.实施例2（1）取代反应步骤：将60g尿素、192g环己胺和280g甲苯加入反应瓶中，开动搅拌，慢慢升温到回流，回流过程中有氨气缓慢放出，对氨气进行收集并压缩存储，同时有固体析
出，搅拌反应14h，无氨气放出后，停止加热，降温到30℃以下，将反应液过滤，得到固体物二环己基脲（dcu），收率95%，（2）氯代脱氨步骤： 氮气保护下加入70gdcu、0.04g苯磺酰氯和220克的苯甲醚，搅拌下在0℃时，滴加草酰氯24g，滴加完成后，继续在10℃的温度下搅拌3h，然后通过流量计通入第一步收集的氨气，通氨气4h，通氨气总量约10g，控制ph=9，然后氮气置换，降温到0℃，搅拌1h，过滤，得到26g固体氯化铵，含量为97%，得到滤液240g，dcc色谱分析，其反应收率达到96%，（3）脱溶蒸馏步骤：氯代脱氨步骤后得到的母液通过减压蒸馏回收溶剂苯甲醚，精馏得到dcc产品，收率达到75.9%。
15.实施例3（1）取代反应步骤：将60g尿素、190g环己胺和270g苯加入反应瓶中，开动搅拌，慢慢升温到回流，回流过程中有氨气缓慢放出，对氨气进行收集并压缩存储，同时有固体析出，搅拌反应14h，无氨气放出后，停止加热，降温到30℃以下，将反应液过滤，得到固体物二环己基脲（dcu），收率89%，（2）氯代脱氨步骤： 氮气保护下加入70gdcu、0.02g甲磺酰氯和200克的四氢呋喃，搅拌下在0℃时，滴加草酰氯25g，滴加完成后，继续在10℃的温度下搅拌3h，然后通过流量计通入第一步收集的氨气，通氨气3.5h，通氨气总量约8g，控制ph=9，然后氮气置换，降温到0℃，搅拌1h，过滤，得到23g固体氯化铵，含量为97.5%，得到滤液210g，dcc色谱分析，其反应收率达到92%，（3）脱溶蒸馏步骤：氯代脱氨步骤后得到的母液通过减压蒸馏回收溶剂四氢呋喃，精馏得到dcc产品，收率达到70.8%。
16.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于，具体包括以下三个步骤：s1取代反应步骤：将尿素、环己胺和一定量溶剂加入反应瓶中，开动搅拌，慢慢升温到回流，回流过程中有氨气放出，对氨气进行收集并压缩存储，同时有固体析出，搅拌反应12h，无氨气放出后，停止加热，降温到30℃以下，过滤，得到固体物二环己基脲（dcu）；s2氯代脱氨步骤： 氮气保护下加入dcu、催化剂和一定量溶剂，降温到0℃时，滴加草酰氯，滴加完毕后，在10℃下搅拌反应3h，然后通入第一步收集的氨气，控制ph在一定范围，然后通入氮气赶出反应瓶内的氨气，降温到0℃，搅拌1h，过滤，得到固体氯化铵及滤液；s3脱溶蒸馏步骤：氯代脱氨步骤后得到的滤液蒸出溶剂，并回收利用，精馏得到dcc产品。2.根据权利要求1所述的一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：步骤s1所述的有机溶剂选自苯、甲苯或者二甲苯中的一种。3.根据权利要求1所述的一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：步骤s2所述的催化剂选自甲磺酰氯、苯磺酰氯或者对甲苯磺酰氯中的一种。4.根据权利要求1所述的一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：步骤s2所述的溶剂选自四氢呋喃、苯甲醚、乙二醇二乙醚或者乙二醇二甲醚中的一种。5.根据权利要求1所述的一种n,n-二环己基碳二亚胺的制备方法，其特征在于：步骤s2所述的ph选自8、9或者10中的一个。

技术总结
本发明公开了一种N,N-二环己基碳二亚胺的制备方法。该方法以环己胺和尿素为原料，通过缩合、脱水反应、减压蒸馏得到DCC产品，经该方法制备DCC，具有原料易得低毒，污染物排放少，中间体循环利用等优点。中间体循环利用等优点。中间体循环利用等优点。


技术研发人员：徐勇 张龑 熊沣
受保护的技术使用者：湖北楚维药业有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8