[發明專利]一種正丁基異氰酸酯的合成方法

在審

• 申請號: 201510705468.5
• 申請日: 2015-10-26
• 公開（公告）號: CN105384659A
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 過學軍;胡安勝;吳建平;高焰兵;戴玉婷;張軍;劉長慶;徐小兵;黃顯超;朱張
• 申請（專利權）人: 安徽廣信農化股份有限公司
• 主分類號: C07C263/12
• 分類號: C07C263/12;C07C265/04
• 代理公司: 合肥鼎途知識產權代理事務所(普通合伙) 34122
• 代理人: 葉丹

技術領域

本發明涉及有機合成領域，具體涉及一種正丁基異氰酸酯的合成方法。

背景技術

正丁基異氰酸酯是一種重要的化工原料，化學性質活潑，在醫藥和農藥領域具有廣泛的應用價值，主要用來合成IPBC、苯菌靈等殺蟲劑，也用來開發磺酰脲類除草劑，這類除草劑活性高，毒性低，已成為國內外重點開發項目。傳統正丁基異氰酸酯的合成工藝是采用正丁胺、二苯胺和光氣為原料，通過光氣法合成產物，此法副反應多，產品含量低，收率低。鄭堅等申請的專利(公開號：CN101357898A)公開了一種利用反應塔改進光氣法制備高純度正丁基異氰酸酯的方法，但此法反應時間長，工藝設備復雜，并且原料光氣揮發性大，毒性強，危害環境和人類健康。

發明內容

根據以上現有技術的不足，本發明提出一種通過利用庫爾提斯重排法合成正丁基異氰酸酯的方法，該方法產率高、反應條件溫和、操作簡單、反應時間短且環境污染少。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

.一種正丁基異氰酸酯的合成方法，從原料正戊酸出發制備正戊酰氯；正戊酰氯經過親核取代合成戊酰基疊氮化物；戊酰基疊氮化合物通過庫爾提斯重排獲得正丁基異氰酸酯，具體步驟如下：

步驟一：正戊酸和二氯亞砜照摩爾比1:1取量放置于圓底燒瓶中，圓底燒瓶口連接有上口裝有氯化鈣干燥管的回流冷凝管，磁力攪拌，油浴加熱至60～70度，反應4～5個小時得正戊酰氯粗產品；

步驟二：取步驟一得到的粗產品和催化劑溶于無水甲苯溶劑中，溶液置于三頸瓶內加熱至60～80度，三頸瓶分別連接一個溫度計、一個上口裝有氯化鈣干燥管的回流冷凝管和一個瓶塞，磁力攪拌5～8分鐘后緩慢加入與正戊酸等量的干燥疊氮化鈉，反應至無氣體生成，持反應10～15分鐘后過濾出不溶物，旋蒸去除甲苯，得產物正丁基異氰酸酯；

所述二氯亞砜還可以是三氯化磷、五氯化磷。

所述催化劑是還可以是聚乙二醇和疊氮三甲基硅烷的一種。

所述二氯亞砜還可以是氯甲酸乙酯，所述步驟二中不加入催化劑；即從原料正戊酸出發與氯甲酸甲酯反應制備酸酐；酸酐經過反應合成戊酰基疊氮化物；戊酰基疊氮化合物通過庫爾提斯重排獲得正丁基異氰酸酯，具體步驟如下：

步驟一：正戊酸和氯甲酸乙酯按照摩爾比1:1取量放置于瓶口連接有上口裝有氯化鈣干燥管的回流冷凝管圓底燒瓶中，磁力攪拌，油浴加熱至60～70度，反應4～5個小時獲得混合酸酐；

步驟二：取上述獲得的混合酸酐溶于無水甲苯溶劑中，溶液置于三頸瓶內加熱至60～80度，三頸瓶分別連接一個溫度計，一個上口裝有氯化鈣干燥管的回流冷凝管和一個瓶塞，磁力攪拌5～8分鐘后緩慢加入與正戊酸等量的干燥疊氮化鈉，反應至無氣體生成后保持反應10～15分鐘后過濾出不溶物，旋蒸去除甲苯，得產物正丁基異氰酸酯；本發明有益效果是:

1、本方法合成正丁基異氰酸酯得副反應少，產物單一，克服了傳統正丁基異氰酸酯的合成工藝副反應多，產品含量低，收率低等缺點。

2、本方法合成正丁基異氰酸酯所需要的原料無揮發性，無毒性，產物無毒，克服了傳統工藝產物和反應物毒性強，危害環境和人類健康的缺點。

3、本方法合成正丁基異氰酸酯所需設備簡單，產物氮氣可排向環境中，無需添加反應塔和產物回收處理等裝置，克服了傳統工藝設備復雜，設備成本高的缺點。

4、本方法合成正丁基異氰酸酯反應時間短，反應條件溫和，操作簡單提高了傳統工藝合成正丁基異氰酸酯的效率。

具體實施方式

下面通過對實施例的描述，來對本發明作進一步詳細的說明，以幫助本領域技術人員對本發明的發明構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解。

本發明所用到的試劑均為市售。

實施例1：

取0.1摩爾正戊酸加入100毫升圓底燒瓶中，瓶口連接有上口裝有氯化鈣干燥管的回流冷凝管，在無水條件下，加入0.1摩爾二氯亞砜，裝置置于70度油浴鍋內磁力攪拌4小時后停止加熱，減壓蒸餾得粗產品正戊酰氯；

取上述步驟獲得的正戊酰氯、40毫升無水甲苯和0.5克相轉移催化劑溴化四丁基銨放入100毫升三頸瓶中，三頸瓶分別連接一個溫度計，一個上口裝有氯化鈣干燥管的回流冷凝管和一個瓶塞。裝置放入60度油浴鍋中攪拌5分鐘，取0.1摩爾干燥的疊氮化鈉在攪拌下緩慢加入體系，反應至無氣體生成后保持反應10分鐘后過濾出不溶物，旋蒸去除甲苯，得產物正丁基異氰酸酯，得率為92.5％，純度為98.5％。

實施例2：