專利名稱：Dmdmaa反應(yīng)精餾合成n,n－二甲基丙烯酰胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺(DMDMAA)反應(yīng)精餾合成N，N-二甲基丙烯酰胺的方法。屬于N，N-二甲基丙烯酰胺的制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)是一種重要的精細(xì)化工中間體。其與其它單體的聚合物由于具有良好的染色性、抗水解性、水滲透性和粘合性，可廣泛應(yīng)用于石油開采、印刷業(yè)、精細(xì)化工、攝影器材、紡織、造紙和乙烯工業(yè)等。合成DMAA大體有兩種方法一種是保留雙鍵直接取代丙烯骨架的羰基化合物(取代法)；另一種是先保護(hù)雙鍵，合成多取代基的丙烯骨架羰基化合物，然后熱分解去掉多余的取代基，恢復(fù)雙鍵獲得DMAA(熱解法)。
其中取代法雖然反應(yīng)簡單，但是存在溶劑用量大，反應(yīng)副產(chǎn)物多等缺點(diǎn)，從而導(dǎo)致低收率和不期望的雜質(zhì)，工業(yè)化價(jià)值不大。熱解法主要是由DMDMAA進(jìn)行熱解制備DMAA，其工藝過程為DMDMAA在210～215℃下，在濃鹽酸、濃硫酸等酸性催化劑的作用，反應(yīng)生成產(chǎn)物，該方法的缺點(diǎn)是反應(yīng)時間長，達(dá)4小時以上，導(dǎo)致產(chǎn)物聚合嚴(yán)重，生成的產(chǎn)物純度低，需要進(jìn)一步通過精餾裝置予以提純。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺(DMDMAA)反應(yīng)精餾合成N，N-二甲基丙烯酰胺的方法。該方法過程簡單，產(chǎn)物收率高。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的一種以3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺(DMDMAA)為原料反應(yīng)精餾合成N，N-二甲基丙烯酰胺的方法，其特征在于包括以下過程采用精餾裝置，以間歇操作法進(jìn)行操作，首先將DMDMAA加入塔釜，升溫至210～215℃，向塔釜加入為原料液質(zhì)量百分比為1.5～2.0％，質(zhì)量濃度為95～98％的濃硫酸或質(zhì)量濃度為99.5％以上的醋酸為催化劑及為原料液質(zhì)量百分比0.1～0.2％的阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)或?qū)Ρ蕉?，塔釜在溫度?10～215℃下保持2至3小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作。首先，在操作壓力為0.8～1.0KPa下，塔釜溫度在80～85℃下進(jìn)行全回流操作，當(dāng)塔頂氣相溫度達(dá)47～50℃時，全回流操作完成。然后進(jìn)行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，操作壓力為0.8～1.0KPa，塔釜溫度為85～92℃，塔頂氣相溫度為47～50℃，回流比為3～5。在操作壓力為0.5～0.8KPa下，塔釜溫度為92～97℃，塔頂氣相溫度為51～52℃時，回流比為3～5，在以上操作條件下由塔頂采出產(chǎn)品DMAA。由塔釜采出未反應(yīng)的原料DMDMAA返回原料儲罐。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明采用3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺(DMDMAA)反應(yīng)精餾合成N，N-二甲基丙烯酰胺，該方法相比傳統(tǒng)的熱解制備DMAA縮短了反應(yīng)時間，DMAA不易聚合，提高了反應(yīng)收率。反應(yīng)過程可控性強(qiáng)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的內(nèi)容，但這些實(shí)施例并不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1稱取504g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.72g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及6.0g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持3小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作。首先，在操作壓力為0.9KPa下，塔釜溫度在85～90℃下進(jìn)行全回流操作，全回流操作1小時，當(dāng)塔頂氣相溫度達(dá)47℃時，全回流操作完成。然后進(jìn)行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為0.9KPa，塔釜溫度為85～92℃，塔頂氣相溫度為47～50℃，前餾分質(zhì)量為8g。在操作壓力為0.7KPa下，塔釜溫度為92～96℃，塔頂氣相溫度為50～52℃，回流比為3∶1，在以上操作條件下由塔頂采出產(chǎn)品DMAA為281g，其含量為99.3％，收率為81.2％。由塔釜采出未反應(yīng)的原料DMDMAA為215g返回原料儲罐。
實(shí)施例2稱取373g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.5g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及5.6g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持2.5小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作。首先，在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度在85～94℃下，全回流操作0.5小時，當(dāng)塔頂氣相溫度為50℃時，全回流操作完成。然后進(jìn)行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為1.0KPa，塔釜溫度為94～96℃，塔頂氣相溫度為50～54℃，前餾分質(zhì)量為11g。在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度為96～98℃，塔頂氣相溫度為54～56℃，在以上操作條件下由塔頂采出產(chǎn)品DMAA為212g，，其含量為99.3％，收率為82.5％。由塔釜采出未反應(yīng)的原料DMDMAA為150g返回原料儲罐。
實(shí)施例3稱取310g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.39g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及4.65g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持2.5小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作。首先，在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度在84～89℃下，全回流操作0.5小時，當(dāng)塔頂氣相溫度為50℃時，全回流操作完成。然后進(jìn)行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為1.0KPa，塔釜溫度為89～92℃，塔頂氣相溫度為50～51℃，前餾分質(zhì)量為7g。在操作壓力為1.0KPa下，塔釜溫度為92～97℃，塔頂氣相溫度為52～53℃，在以上操作條件下由塔頂采出產(chǎn)品DMAA為116g，，其含量為99.6％，收率為80.6％。由塔釜采出未反應(yīng)的原料DMDMAA為187g返回原料儲罐。
實(shí)施例4稱取430g的DMDMAA加入到精餾釜中，將塔釜升溫至210～215℃，向塔釜中加入0.54g阻聚劑對羥基苯甲醚(MEHQ)及6.45g催化劑98％濃H2SO4，塔釜在溫度為210～215℃下保持3小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作。首先，在操作壓力為0.8KPa下，塔釜溫度在86～93℃下進(jìn)行全回流操作，全回流操作1小時，當(dāng)塔頂氣相溫度達(dá)48℃時，全回流操作完成。然后進(jìn)行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，回流比為3∶1，操作壓力為0.8KPa，塔釜溫度為93～96℃，塔頂氣相溫度為48～50℃，前餾分質(zhì)量為12g。在操作壓力為0.8KPa下，塔釜溫度為96～99℃，塔頂氣相溫度為50～52℃，回流比為3∶1，在以上操作條件下由塔頂采出產(chǎn)品DMAA為252g，其含量為99.2％，收率為85.3％。由塔釜采出未反應(yīng)的原料DMDMAA為166g返回原料儲罐。
權(quán)利要求
1.一種3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺反應(yīng)精餾合成N，N-二甲基丙烯酰胺的方法，其特征在于包括以下過程采用精餾裝置，以間歇操作法進(jìn)行操作，首先將3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺加入塔釜，升溫至210～215℃，向塔釜加入為原料液質(zhì)量百分比為1.5～2.0％，質(zhì)量濃度為95～98％的濃硫酸或質(zhì)量濃度為99.5％以上的醋酸為催化劑及為原料液質(zhì)量百分比0.1～0.2％的阻聚劑對羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉?，塔釜在溫度?10～215℃下保持2至3小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作，首先，在操作壓力為0.8～1.0KPa下，塔釜溫度在80～85℃下進(jìn)行全回流操作，當(dāng)塔頂氣相溫度達(dá)47～50℃時，全回流操作完成；然后進(jìn)行蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分，操作壓力為0.8～1.0KPa，塔釜溫度為85～92℃，塔頂氣相溫度為47～50℃，回流比為3～5；在操作壓力為0.5～0.8KPa下，塔釜溫度為92～97℃，塔頂氣相溫度為51～52℃時，回流比為3～5；在以上操作條件下由塔頂采出產(chǎn)品N，N-二甲基丙烯酰胺。由塔釜采出未反應(yīng)的原料3-二甲胺基-N，N-二甲基丙酰胺返回原料儲罐。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3－二甲胺基－N，N－二甲基丙酰胺反應(yīng)精餾合成N，N－二甲基丙烯酰胺的方法。屬于N，N－二甲基丙烯酰胺的制備技術(shù)。該過程包括將DMDMAA加入塔釜，升溫至210～215℃，向塔釜加入原料液和濃硫酸或醋酸催化劑及阻聚劑對羥基苯甲醚或?qū)Ρ蕉?，塔釜在溫?10～215℃下保持2至3小時，然后精餾塔在真空下進(jìn)行操作。首先，在操作壓力0.8～1.0KPa下，塔釜溫度在80～85℃下進(jìn)行全回流操作。然后在操作壓力0.8～1.0KPa，塔釜溫度85～92℃，塔頂氣相溫度47～50℃，回流比3～5下蒸出包括丙烯酸甲酯的前餾分。在操作壓力0.5～0.8KPa下，塔釜溫度92～97℃，塔頂氣相溫度51～52℃時，回流比3～5，塔頂采出產(chǎn)品DMAA。塔釜采出未反應(yīng)的原料DMDMAA返回原料儲罐。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于DMAA不易聚合，提高了反應(yīng)收率，反應(yīng)過程可控性強(qiáng)。
文檔編號C07C231/00GK101033196SQ20071005711
公開日2007年9月12日 申請日期2007年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月10日
發(fā)明者汪寶和, 張躍征, 井欣, 吉鵬舉, 張宗禮, 朱璟, 張德立 申請人:天津大學(xué)