專利名稱：二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法。
背景技術(shù)：
二甲基二烯丙基氯化銨(以下簡稱DMDAAC)是一種很有實用價值的離子單體，其聚合物在石油開采、造紙采礦、紡織印染、日用化工以及水處理領(lǐng)域有著廣泛的用途，80年代末90年代初，國內(nèi)開始研究，幾乎所有研究者都采用二甲胺和烯丙基氯以及氫氧化鈉進行反應(yīng)制備DMDAAC。其反應(yīng)方程為(1)反應(yīng)(1)生成的二甲胺鹽酸鹽經(jīng)氫氧化鈉中和，再生成二甲胺(2)由于用上述反應(yīng)方法，所得到的單體溶液中含有大量的副產(chǎn)物氯化鈉，即使減壓蒸餾也不能完全去除，這將影響以后的聚合反應(yīng)，因而限制了單體的應(yīng)用。
本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種在反應(yīng)過程中不生成于氯化鈉的二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法，使以后二甲基二烯丙基氯化銨單體聚合容易。
為此，本發(fā)明的方案是以強堿性樹脂代替氫氧化鈉，并在相轉(zhuǎn)移催化劑的存在下，進行DMDAAC的合成，具體方法為在15～20℃溫度下，以33％的二甲胺和烯丙基氯的投料重量比為1∶1.2，烯丙基氯采用滴加方式，將其滴加到存有33％的二甲胺和強堿性樹脂以及相轉(zhuǎn)移催化劑的溶液中；烯丙基氯滴加完畢后，升溫至50℃左右回流3～8小時，PH值為8左右時，停止反應(yīng)；然后，分離、減壓蒸餾得到二甲基二烯丙基氯化銨。強堿性樹脂可用強堿性苯乙烯陰離子交換樹脂，強堿性樹脂的投入量滿足交換容量即可，相轉(zhuǎn)移催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。
反應(yīng)原理烯丙基氯和二甲胺發(fā)生親核取代反應(yīng)，先生成叔胺，再進一步反應(yīng)得到季銨鹽。
第一步二甲胺作為親核試劑與烯丙基氯進行親核取代反應(yīng)生成二甲基一烯丙基胺，它是一種叔胺，反應(yīng)方程為(1)反應(yīng)(1)生成的二甲胺鹽酸鹽經(jīng)堿性樹脂中和，再生成二甲胺當反應(yīng)結(jié)束后，樹脂可用4～10％的氫氧化鈉再生第二步叔胺的季銨化，反應(yīng)方程為(2)本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，用強堿性樹脂代替氫氧化鈉，避免無機鹽氯化鈉的生成，這對單體后續(xù)聚合反應(yīng)比較有利，而且使反應(yīng)生成物分離容易，加相轉(zhuǎn)移催化劑，提高油溶性的烯丙基氯和水溶性的二甲胺二者的互溶性，同時也可起到阻止烯丙基氯的揮發(fā)。因此用本方法制備二甲基二烯丙基氯化銨，反應(yīng)過程中不生成氯化鈉，使以后二甲基二烯丙基氯化銨單體的聚合較容易。
具體實施例方式
結(jié)合實施例作一說明實施例1在100ml的三口燒瓶中，加入25克33％的二甲胺以及40克的強堿性苯乙烯陰離子交換樹脂和0.2克的四乙基溴化銨，一邊攪拌，一邊慢慢滴加30克烯丙基氯，溫度控制在20℃，烯丙基氯滴加完后，溫度升至50℃左右，回流4小時，當PH值為8左右時，停止反應(yīng)。將反應(yīng)混合物過濾，回收樹脂，用4～10％的氫氧化鈉再生，反復(fù)使用。母液為50～60％的二甲基二烯丙基氯化銨，先在常壓下，將未反應(yīng)的二甲胺、烯丙基氯蒸出并回收，然后進行減壓濃縮，得到80％的二甲基二烯丙基氯化銨溶液。
實施例2在100ml的三口燒瓶中，加入25克33％的二甲胺以及30克的強堿性苯乙烯陰離子交換樹脂和0.2克的四乙基溴化銨，一邊攪拌，一邊慢慢滴加30克烯丙基氯，溫度控制在20℃，烯丙基氯滴加完后，溫度升至50℃左右，回流3小時，當PH值為8左右時，停止反應(yīng)。將反應(yīng)混合物過濾，回收樹脂，用4～10％的氫氧化鈉再生，反復(fù)使用。母液為40～50％的二甲基二烯丙基氯化銨，先在常壓下，將未反應(yīng)的二甲胺、烯丙基氯蒸出并回收，然后進行減壓濃縮，得到80％的二甲基二烯丙基氯化銨溶液。
權(quán)利要求
1.一種陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法，其特征在于在15～20℃溫度下，以33％的二甲胺和烯丙基氯的投料重量比為1∶1.2，烯丙基氯采用滴加方式，將其滴加到存有33％的二甲胺和強堿性樹脂以及相轉(zhuǎn)移催化劑的溶液中；烯丙基氯滴加完畢后，升溫至50℃左右回流3～8小時，PH值為8左右時，停止反應(yīng)；然后，分離、減壓蒸餾得到二甲基二烯丙基氯化銨。強堿性樹脂可用強堿性苯乙烯陰離子交換樹脂，強堿性樹脂的投入量滿足交換容量即可，相轉(zhuǎn)移催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法，其特征在于所述的強堿性樹脂為強堿性苯乙烯陰離子交換樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法，其特征在于所述的相轉(zhuǎn)移催化劑為四乙基溴化銨或四乙基氯化銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種陽離子單體二甲基二烯丙基氯化銨的制備方法。它是用33％的二甲胺、烯丙基氯為原料，用強堿性樹脂代替氫氧化鈉，并在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下，制備二甲基二烯丙基氯化銨。采用本發(fā)明，反應(yīng)過程中不生成氯化鈉，使以后二甲基二烯丙基氯化銨單體的聚合較容易。
文檔編號C07C211/62GK1535951SQ03116248
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月8日
發(fā)明者金東元, 史洪云, 劉俊燕, 高永紅 申請人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院