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Ritter反应及产物水解合成叔烷基胺的工艺研究

作　者: 韩明明
导　师: 魏运洋
学　校: 南京理工大学
专　业: 应用化学
关键词: Ritter反应 叔烷基胺 苯乙酸 水解反应
分类号: TQ226.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 95次
引　用: 1次
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内容摘要


本文主要探讨了通过Ritter反应合成叔烷基胺的工艺。研究了二异丁烯与苯乙腈在硫酸催化作用下生成N-叔辛基苯乙酰胺中间体,然后通过相转移催化法水解中间体得到叔辛胺并联产苯乙酸的工艺路线。采用无溶剂法合成中间体N-叔辛基苯乙酰胺,通过对酰胺化反应影响因素的探讨,得到较佳的工艺条件为:投料比n(二异丁烯):n(苯乙腈):n(硫酸)=1:1.2:1.2,反应温度为45℃,硫酸浓度为75%,反应时间为5h,中间体收率达到95%以上。N-叔辛基苯乙酰胺的水解采用相转移催化法,以水作反应溶剂,通过实验分析得到较佳水解工艺条件为:反应温度为235℃,n(N-叔辛基苯乙酰胺):n(NaOH)=1:2,相转移催化剂TEBA的用量为N-叔辛基苯乙酰胺的2 mol%,反应时间为8h,叔辛胺和苯乙酸的收率均达到92%左右。叔丁醇与苯乙腈通过Ritter反应生成N-叔丁基苯乙酰胺,再将其水解得到叔丁胺并同时联产苯乙酸。叔丁醇与苯乙腈反应的较佳工艺条件为:叔丁醇、苯乙腈与硫酸的用量比为n(叔丁醇):n(苯乙腈):n(硫酸)=1.1～1.2:1:1,硫酸浓度为80%,反应温度为60℃,反应时间4h,中间体收率达到96%。N-叔丁基苯乙酰胺的较佳水解条件为:反应温度为235℃,n(N-叔丁基苯乙酰胺):n(NaOH)=1:1.6,相转移催化剂TEBA用量为N-叔丁基苯乙酰胺的1.5mol%,反应时间为7h,叔丁胺和苯乙酸的收率达到90%左右。以上两种工艺合成叔辛胺和叔丁胺的同时联产苯乙酸,苯乙酸不溶于水,水解反应完成后,分出有机层,蒸馏得叔辛胺或叔丁胺,水层用酸中和至中性,析出苯乙酸,分离简便。苯乙酸也是重要的有机中间体,采用联产苯乙酸的工艺合成叔烷基胺提高了原子经济性,有工业应用的前景。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 引言  9-22
  1.1 Ritter反应及其应用  9-13
    1.1.1 Ritter反应简介  9-11
    1.1.2 Ritter反应在合成方面的应用  11-13
  1.2 叔丁胺的合成方法综述  13-16
    1.2.1 叔丁脲水解法  14
    1.2.2 Ritter反应合成法  14-15
    1.2.3 异丁烯催化氨化法  15-16
    1.2.4 叔丁醇卤化再氨化法  16
  1.3 叔辛胺的合成方法综述  16-19
    1.3.1 以二异丁烯与氰化钠或氢氰酸为原料合成叔辛胺  16-17
    1.3.2 以二异丁烯与乙腈为原料合成叔辛胺  17-19
    1.3.3 以二异丁烯与苯乙腈为原料合成叔辛胺  19
  1.4 课题的研究方案  19-22
2 叔辛胺的合成及联产苯乙酸的工艺研究  22-37
  2.1 实验仪器  22
  2.2 实验试剂  22-23
  2.3 反应式  23
  2.4 N-叔辛基苯乙酰胺的合成  23-29
    2.4.1 实验原理  23
    2.4.2 实验操作  23-24
    2.4.3 反应条件对产物收率的影响  24-25
    2.4.4 反应影响因素的进一步研究  25-27
    2.4.5 反应条件的进一步优化  27-28
    2.4.6 小结  28-29
  2.5 N-叔辛基苯乙酰胺的水解反应  29-36
    2.5.1 反应原理  29
    2.5.2 实验操作  29
    2.5.3 相关影响因素研究  29-31
    2.5.4 相转移催化水解工艺的研究  31-34
    2.5.5 产品结构与表征  34-36
  2.6 本章小结  36-37
3 叔丁胺的合成及联产苯乙酸的工艺研究  37-46
  3.1 实验仪器  37
  3.2 实验试剂  37-38
  3.3 反应式  38
  3.4 N-叔丁基苯乙酰胺的合成  38-41
    3.4.1 实验操作  38
    3.4.2 影响产物收率的主要因素  38-40
    3.4.3 优化工艺条件下的平行实验  40-41
    3.4.4 产品结构与表征  41
  3.5 N-叔丁基苯乙酰胺的水解工艺研究  41-44
    3.5.1 实验操作  41-42
    3.5.2 反应条件优化  42-43
    3.5.3 反应条件进一步优化  43-44
    3.5.4 叔丁胺产品的提纯及结构表征  44
  3.6 本章小结  44-46
4 由其它腈类的 Ritter反应合成叔烷基胺的探索研究  46-51
  4.1 实验仪器与试剂  46
  4.2 叔丁醇与对氯苯乙腈的反应  46-48
    4.2.1 酰胺化反应  46-48
    4.2.2 N-叔丁基对氯苯乙酰胺的水解反应  48
  4.3 二异丁烯与丙烯腈的反应  48-50
    4.3.1 酰胺化反应  48-49
    4.3.2 N-叔辛基丙烯酰胺的水解反应  49-50
  4.4 本章小结  50-51
5 结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 脂肪族化合物（无环化合物）的生产 > 脂肪族含氮化合物 > 脂肪族胺及其衍生物 > 胺类
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