本發(fā)明涉及酰胺化合物，具體涉及一種制備n-(2-取代乙基)酰胺和n-乙烯基酰胺的方法。

背景技術(shù)：

1、烯基烷基酰胺是一類新型功能單體，其具有聚合活性高、水溶性好等優(yōu)勢(shì)。世界范圍內(nèi)掌握n-乙烯基烷基酰胺合成工藝的企業(yè)有德國(guó)巴斯夫、日本三菱化學(xué)、日本昭和電工。上述工藝均需經(jīng)歷高溫裂解過程，且裂解溫度在300℃以上，導(dǎo)致n-乙烯基烷基酰胺產(chǎn)率及純度降低。

2、針對(duì)上述裂解溫度高的問題，浙江新甬生物化工有限公司公開了一種n-乙烯基甲酰胺的合成方法，其利用甲酰胺和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備n-(2-羥乙基)甲酰胺，n-(2-羥乙基)甲酰胺與酸酐酯化得到n-(2-乙酰氧基乙基)甲酰胺，n-(2-乙酰氧基乙基)甲酰胺可在70℃下消除得到n-乙烯基甲酰胺。該方法可顯著降低消除溫度，但反應(yīng)原料環(huán)氧乙烷沸點(diǎn)較低、易開環(huán)聚合。

3、

4、長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所公開以甲酰胺、乙醛和酸酐制備n-乙烯基烷基酰胺的方法。甲酰胺先和乙醛反應(yīng)得到n-(α-羥乙基)甲酰胺，n-(α-羥乙基)甲酰胺與酸酐反應(yīng)生成n-(α-酰氧基乙基)甲酰胺，n-(α-酰氧基乙基)甲酰胺熱解消除得到n-乙烯基甲酰胺。該方法同樣能夠降低裂解溫度，但原料乙醛沸點(diǎn)低且穩(wěn)定性差，儲(chǔ)存較為困難，同時(shí)反應(yīng)中間體穩(wěn)定性較差。

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6、上述n-乙烯基烷基酰胺合成方法均雖可降低裂解反應(yīng)，提高產(chǎn)物產(chǎn)率和純度，但反應(yīng)原料及中間體穩(wěn)定性差，導(dǎo)致上述方法安全性低且工藝條件較為苛刻，此外，利用酸酐酯化伴隨生成大量副產(chǎn)物酸，對(duì)裝置設(shè)備腐蝕性大且廢液處理成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的存在反應(yīng)原料及中間體穩(wěn)定性差的問題，提供一種制備n-(2-取代乙基)酰胺和n-乙烯基酰胺的方法。本發(fā)明以酰胺與1,2-二取代乙烷為原料進(jìn)行取代反應(yīng)，原料穩(wěn)定性強(qiáng)、價(jià)格低廉，同時(shí)兼具反應(yīng)步驟少，反應(yīng)條件溫和、對(duì)設(shè)備腐蝕性小的優(yōu)勢(shì)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種制備n-(2-取代乙基)酰胺的方法，該方法包括：在堿性條件下，將酰胺與1,2-二取代乙烷接觸進(jìn)行取代反應(yīng)，其中，酰胺具有式(1)所示的結(jié)構(gòu)，1,2-二取代乙烷具有式(2)所示的結(jié)構(gòu)，

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4、其中，式(1)中，r1和r2各自獨(dú)立地為h或c1-c5的烷基；式(2)中，r3和r4各自獨(dú)立地為cl、br、i、烴基酰氧基或烴基磺酰氧基。

5、本發(fā)明第二方面提供了一種n-乙烯基酰胺的制備方法，該方法包括：在堿性條件下，將上述所述的方法制備得到的n-(2-取代乙基)酰胺進(jìn)行消除反應(yīng)。

6、通過上述技術(shù)方案，至少獲得了以下有益效果：

7、(1)與現(xiàn)有技術(shù)中的高溫裂解制備n-乙烯基酰胺相比，本發(fā)明的提供的方法可以在較低反應(yīng)溫度下制備n-乙烯基酰胺反應(yīng)所需的原料—本發(fā)明的n-(2-取代乙基)酰胺，且該原料通過一步消除反應(yīng)即可制備得到n-乙烯基酰胺。本發(fā)明的合成方法不涉及高溫高壓的過程，對(duì)反應(yīng)儀器的材質(zhì)要求低，工藝成本低，具有良好的經(jīng)濟(jì)性。

8、(2)與現(xiàn)有的酸酐酯化反應(yīng)制備n-乙烯基酰胺反應(yīng)所需的原料的合成路線相比，本發(fā)明合成所需原料的方法僅需要一步反應(yīng)，簡(jiǎn)化了合成路線，且本發(fā)明的酰胺原料和1,2-二取代乙烷原料廉價(jià)，可顯著降低原料成本。同時(shí)本發(fā)明的酰胺原料和1,2-二取代乙烷原料的沸點(diǎn)高，穩(wěn)定性強(qiáng)且無腐蝕性，對(duì)存儲(chǔ)條件及存儲(chǔ)設(shè)備要求低，無安全風(fēng)險(xiǎn)。而且本發(fā)明的n-(2-取代乙基)酰胺的穩(wěn)定性明顯優(yōu)于n-(α-酰氧基乙基)酰胺。

技術(shù)特征：

1.一種制備n-(2-取代乙基)酰胺的方法，其特征在于，該方法包括：在堿性條件下，將酰胺與1,2-二取代乙烷接觸進(jìn)行取代反應(yīng)，其中，酰胺具有式(1)所示的結(jié)構(gòu)，1,2-二取代乙烷具有式(2)所示的結(jié)構(gòu)，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于1mol酰胺，所述1,2-二取代乙烷的用量為1-5mol，優(yōu)選為2-3mol。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述取代反應(yīng)條件包括：反應(yīng)溫度為0-80℃，優(yōu)選為25-60℃；反應(yīng)時(shí)間為6-12h，優(yōu)選為8-10h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述取代反應(yīng)在保護(hù)氣的條件下進(jìn)行，優(yōu)選地，所述保護(hù)氣為氮?dú)狻?/p>

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述酰胺包括甲酰胺、乙酰胺、丙酰胺、丁酰胺、戊酰胺、n-甲基甲酰胺、n-乙基甲酰胺、n-丙基甲酰胺、n-丁基甲酰胺、n-戊基甲酰胺、n-甲基乙酰胺、n-乙基乙酰胺、n-丙基乙酰胺、n-丁基乙酰胺、n-戊基乙酰胺、n-甲基丙酰胺、n-乙基丙酰胺、n-丙基丙酰胺、n-丁基丙酰胺、n-戊基丙酰胺、n-甲基丁酰胺、n-乙基丁酰胺、n-丙基丁酰胺、n-丁基丁酰胺、n-戊基丁酰胺、n-甲基戊酰胺、n-乙基戊酰胺、n-丙基戊酰胺、n-丁基戊酰胺和n-戊基戊酰胺中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述1,2-二取代乙烷包括1,2-二氯乙烷、1,2-二溴乙烷、1,2-二碘乙烷、乙二醇二甲酸酯、乙二醇二乙酸酯、乙二醇二丙酸酯、乙二醇二丁酸酯、乙二醇二戊酸酯、二甲磺酸乙二醇酯、二三氟甲磺酸乙二醇酯和二對(duì)甲苯磺酸乙二醇酯中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述堿性物質(zhì)為無機(jī)堿和/或有機(jī)堿；優(yōu)選為碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸銫、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、氫化鈉、氫化鉀、甲醇鈉、甲醇鉀、甲醇鋰、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、叔丁醇鋰、二異丙基氨基鋰、二異丙基氨基鈉、二(三甲基硅基)氨基鋰、二(三甲基硅基)氨基鈉和正丁基鋰中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，相對(duì)于1mol酰胺，所述堿性物質(zhì)的用量為1-2mol，優(yōu)選為1.1-1.3mol。

9.一種n-乙烯基酰胺的制備方法，其特征在于，該方法包括：在堿性條件下，將權(quán)利要求1-8中任意一項(xiàng)所述的方法制備得到的n-(2-取代乙基)酰胺進(jìn)行消除反應(yīng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其中，所述消除反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為100-160℃，反應(yīng)時(shí)間為1-8h；優(yōu)選地，所述消除反應(yīng)的條件包括：反應(yīng)溫度為120-140℃，反應(yīng)時(shí)間為4-6h；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及酰胺化合物技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種制備N?(2?取代乙基)酰胺和N?乙烯基酰胺的方法，制備N?(2?取代乙基)酰胺的方法，該方法包括：在堿性條件下，將酰胺與1,2?二取代乙烷接觸進(jìn)行取代反應(yīng)，其中，酰胺具有式(1)所示的結(jié)構(gòu)，1,2?二取代乙烷具有式(2)所示的結(jié)構(gòu)，其中，式(1)中，R1和R2各自獨(dú)立地為H或C1?C5的烷基；式(2)中，R3和R4各自獨(dú)立地為Cl、Br、I、烴基酰氧基或烴基磺酰氧基。本發(fā)明合成所需原料的方法僅需要一步反應(yīng)，簡(jiǎn)化了合成路線，且本發(fā)明的酰胺原料和1,2?二取代乙烷原料廉價(jià)，可顯著降低原料成本。

技術(shù)研發(fā)人員：劉希,范榮,胡曉娜,伊卓,師慧敏,趙若彤,楊金彪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油化工股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19