[發(fā)明專利]一種N-乙烯基甲酰胺的合成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210820497.6
• 申請(qǐng)日: 2022-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN115368260A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖勛文;王樂佳;肖杰;袁崢琿;王恒;吳樂先;張虎寅;孫世良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江鑫甬生物化工股份有限公司
• 主分類號(hào): C07C231/12
• 分類號(hào): C07C231/12;C07C233/03;C07C231/08;C07C233/18;B01J31/22
• 代理公司: 寧波誠(chéng)源專利事務(wù)所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽;張群

一種N?乙烯基甲酰胺的合成方法，步驟如下：一、將季銨鹽溶于醇中，加入氫氧化物，加熱回流反應(yīng)12～48h，離心分離出生成的鹽沉淀，留取上清液備用，將活化好的MOFs浸漬入至上清液中靜置12～48h，撈出然后氮?dú)獯祾吒稍铮玫酱呋瘎欢⒁詽舛葹?～15wt％的甲酰胺水溶液、環(huán)氧乙烷為原料，加入步驟一制得的催化劑，攪拌均勻并進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)完成后，趁熱過濾除去催化劑，所得濾液加入酸調(diào)節(jié)pH至中性，得到β?羥乙基甲酰胺水溶液；三、向步驟二制得的β?羥乙基甲酰胺水溶液中加入酸酐，加熱反應(yīng)，反應(yīng)后所得的溶液真空濃縮，降溫結(jié)晶，得到N?乙烯基甲酰胺。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)反應(yīng)溫和、副反應(yīng)少。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種N-乙烯基甲酰胺的合成方法。

背景技術(shù)

N-乙烯基甲酰胺(簡(jiǎn)稱VFA)是一種重要的功能性聚合物單體，常溫下是一種無(wú)色或淡黃色的液體，易溶于水，其結(jié)構(gòu)式為：

VFA可以與丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯酸以及丙烯酸酯形成水溶性共聚物，廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)用高分子材料、環(huán)境處理聚合物材料的合成制造，目前最主要的用途是作為造紙工藝中的增強(qiáng)劑。同時(shí)VFA也用作光固化油墨、涂料、膠粘劑的活性稀釋劑。

目前合成VFA的主要方法有以下幾種：

(1)甲酰胺與乙炔加壓催化加成；

(2)甲酰胺與取代乙烯加壓的取代反應(yīng)，比如甲酰胺與乙烯基醚或者醋酸乙烯酯可在高壓情況下發(fā)生取代反應(yīng)，得到乙烯基取代的甲酰胺，巴斯夫(BASF)公司已對(duì)該方法申請(qǐng)了專利；

(3)通過N-烷基甲酰胺的消除反應(yīng)，主要是通過在N取代烷基的α位或者β位引入易消除基團(tuán)，從而生成乙烯基取代的甲酰胺。采用此方法制備VFA的路線較多，根據(jù)反應(yīng)中間體有不同的工藝路線選擇，例如：

采用乙醛和甲酰胺反應(yīng)，其中甲酰胺的氨基對(duì)乙醛的羰基進(jìn)行加成，得到二甲酰胺取代的中間體，然后脫除一份子甲酰胺，得到VFA，但該方法所生成的VFA與需要脫除的甲酰胺沸點(diǎn)接近，不易分離，其反應(yīng)過程如下：

也可以使乙醛先氰化，再和甲酰胺反應(yīng)，產(chǎn)物脫去氰化氫，得到VFA，但是由于反應(yīng)路線中使用了劇毒的氰化氫，使得該反應(yīng)的環(huán)保與安全成本太高，而且產(chǎn)物中容易殘留有氰化物，其反應(yīng)路線如下：

目前，已經(jīng)有多篇專利公開了合成N-乙烯基甲酰胺的方法，具體如下：

1、專利號(hào)為ZL201210229354.4的中國(guó)發(fā)明專利《一種N-乙烯基甲酰胺的合成方法》(授權(quán)公告號(hào)為CN102746177B)公開了以碳酸亞乙酯及甲酰胺為原料，在堿性催化劑的作用下，經(jīng)60～160℃下加熱反應(yīng)得到N-乙烯基甲酰胺；堿性催化劑為無(wú)機(jī)固體堿或弱親核性的含氮有機(jī)強(qiáng)堿。合成方法具有反應(yīng)步驟少、原材料易得、分離簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并且合成成本較低，但是反應(yīng)過程需要較高溫度，反應(yīng)環(huán)境苛刻，能耗較高。

2、申請(qǐng)?zhí)枮镃N201910247270.5的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)《一種N-乙烯基甲酰胺的合成方法》(申請(qǐng)公開號(hào)為CN109912438A)公開了以烯基琥珀酸酐、乙醛以及甲酰胺為原料，在堿性催化劑的作用下合成中間體，將合成的中間體在45～150℃的條件下裂解反應(yīng)得到N-乙烯基甲酰胺。該合成方法具有產(chǎn)率高，原材料易得、分離簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，并且合成成本較低。但同樣存在反應(yīng)溫度較高、耗能高的問題。