[發明專利]1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備方法

在審

• 申請號: 201811263936.8
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN109438260A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: R·布賴恩;R·瓊斯;N·羅賓遜
• 申請（專利權）人: 莊信萬豐股份有限公司
• 主分類號: C07C211/62
• 分類號: C07C211/62;C07C209/68
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王剛

公開了一種制備1?金剛烷基三甲基氫氧化銨的方法。該方法包括使1?金剛烷基二甲胺與碳酸二甲酯反應，以生成1?金剛烷基三甲基甲基碳酸銨，其然后在水存在下與氫氧化鈣或氫氧化鎂反應，以生成1?金剛烷基三甲基氫氧化銨。

本申請是基于申請號為201480018675.7、申請日為2014年3月27日、發明名稱為“1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備方法”的中國專利申請的分案申請。

發明領域

本發明涉及1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備方法。

發明背景

1-金剛烷基三甲基氫氧化銨用作沸石生產中的模板劑。制備有機胺的銨鹽如1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的標準路線包括烷基化步驟，其中有機胺與烷基化劑如硫酸二烷基酯或甲基碘反應。例如，美國專利8,252,943公開了銨化合物的制備方法，通過使含雙鍵氮原子的化合物與硫酸二烷基酯反應，其中硫酸二烷基酯的兩個烷基參與，如果合適的話，使所得到的含硫酸根陰離子的離子化合物進行陰離子交換。同樣地，美國專利8,163,951教導了季銨化合物的制備方法，其包括使包含sp³-雜化氮原子的化合物與硫酸二烷基酯或磷酸三烷基酯反應，并使所得到的銨化合物進行陰離子交換。美國專利申請公布2012/0010431公開了1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備方法，其包括使1-金剛烷基二甲基胺與硫酸二甲酯反應以得到1-金剛烷基三甲基硫酸銨，然后使其與載有OH離子的離子交換劑進行陰離子交換。此外，美國專利4,859,442在實施例1中描述了1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備，其通過用甲基碘使1-金剛烷胺烷基化，然后與離子交換樹脂進行碘陰離子的離子交換。

如同任何化學方法，期望對1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備方法實現更進一步改進。已經發現一種制備1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的新方法，其具有高產率和減少的廢料。

發明內容

本發明是1-金剛烷基三甲基氫氧化銨的制備方法。該方法包括使1-金剛烷基二甲胺與碳酸二甲酯反應，以生成1-金剛烷基三甲基甲基碳酸銨(1-adamantyltrimethylammonium methylcarbonate)，其然后在水存在下與氫氧化鈣或氫氧化鎂反應，以生成1-金剛烷基三甲基氫氧化銨。

發明詳述

本發明的方法包括使1-金剛烷基二甲胺與碳酸二甲酯反應，以生成1-金剛烷基三甲基甲基碳酸銨。1-金剛烷基三甲基甲基碳酸銨然后在水存在下，與氫氧化鈣或氫氧化鎂反應，以生成1-金剛烷基三甲基氫氧化銨。

1-金剛烷基二甲胺可通過任何已知的方法制備。優選地，首先使1-金剛烷基胺鹽酸鹽、甲醛、甲酸和無機堿反應，以生成1-金剛烷基二甲胺，來制備1-金剛烷基二甲胺。甲醛:1-金剛烷基胺鹽酸鹽的摩爾比在2.1至2.4的范圍內，和甲酸:1-金剛烷基胺鹽酸鹽的摩爾比在2.3至2.7的范圍內。

該烷基化步驟優選純凈進行，不添加溶劑。優選地，烷基化步驟包括將1-金剛烷基胺鹽酸鹽與甲酸混合，然后添加無機堿。優選地，無機堿是I族金屬的氫氧化物、碳酸鹽或碳酸氫鹽。更優選地，無機堿是氫氧化鈉。

無機堿可作為固體添加，但優選使用無機堿的水溶液(如氫氧化鈉的水溶液)。無機堿的添加優選在小于50℃的溫度、最優選在環境溫度進行。然后，優選將甲醛添加到烷基化反應混合物。優選使用穩定的甲醛水溶液(例如，用小于10％甲醇穩定的)。在甲醛添加至烷基化反應混合物的整個過程中，可觀察到二氧化碳氣體產生。通常，在大于50℃、更優選60至95℃的溫度加熱烷基化反應混合物多于約0.25小時的時間。也可隨著反應進程提高反應溫度。例如，在增大到90-95℃的溫度之前，溫度可以起初保持在70至85℃的溫度。反應通常進行1至24小時。