本发明属于农药技术领域,具体涉及一种2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法。
背景技术:
2-氯-n,n二甲基烟酰胺,是一种重要的医药和农药中间体,主要用于生产高效绿色除草剂烟嘧磺隆原药。其主要合成方法有以下几种:用烟酸经双氧水氧化得到烟酸n-氧化物,再经氯化和氨解反应得到2-氯-n,n二甲基烟酰胺;以丙炔醇和二正丙胺为起始原料,先经催化氧化生成3-二正丙胺基丙烯醛,再与2-氰基-n,n-二甲基乙酰胺发生knoevenagel反应,然后与hcl环化得到目标产物;中国专利cn101693687a公开了一种制备2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的方法,以2-氯-3-三氯甲基吡啶为原料,在水中与二甲胺反应,得到2-氯-n,n-二甲基烟酰胺。
目前生产企业多采用由2-氯烟酸为原料,与氯化亚砜经过酰氯化反应得到2-氯烟酰氯,再与二甲胺氨解反应,得到2-氯-n,n二甲基烟酰胺。
化学反应式如下:
以上几种方法存在:生产工艺较复杂,废水产生量大,生产成本较高,有的工艺安全可控性差等缺点。
技术实现要素:
针对现有技术的不足,发明的目的是提供一种2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,反应温和可控,工艺设备简易,二甲胺消耗低,废水量大幅度减少且容易处理,生产成本低,产品质量好。
本发明所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,采用2-氯烟酸为原料,与甲醇进行酯化反应,得到2-氯烟酸甲酯;再在催化剂n,n-二甲基烟酰胺存在下与二甲胺进行胺解反应,得到2-氯-n,n-二甲基烟酰胺。
本发明的反应方程式如下:
优选地,所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,具体包括以下步骤:
1)首先向反应器中加入2-氯烟酸和甲醇,然后加入催化剂,搅拌回流反应,反应完毕,蒸出部分甲醇,得2-氯烟酸甲酯甲醇溶液;
2)搅拌下,向2-氯烟酸甲酯甲醇溶液中加入催化剂n,n-二甲基烟酰胺,通入二甲胺进行氨解反应,蒸出甲醇,得2-氯-n,n-二甲基烟酰胺。
其中:
步骤1)中,所述的催化剂为阳离子树脂或浓硫酸。
步骤2)中,所述的催化剂n,n-二甲基烟酰胺的加入量为2-氯烟酸质量的1.0-1.5%。
步骤2)中,通入二甲胺的温度不超过20℃。
步骤2)中,通入二甲胺完毕后,升温至30-40℃,保温搅拌反应6-7小时,室温下放置10-12小时。
步骤1)和步骤2)中回收的甲醇返回酯化工序循环套用。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明采用2-氯烟酸为原料,与甲醇进行酯化反应,得到2-氯烟酸甲酯,再将2-氯烟酸甲酯与二甲胺进行胺解反应,得到2-氯-n,n-二甲基烟酰胺,回收的甲醇返回酯化工序循环套用。反应温和可控,工艺设备简易,二甲胺消耗低,废水量大幅度减少且容易处理,生产成本低,产品质量好。
2、本发明采用n,n-二甲基烟酰胺作为催化剂,防止取代氯的氨解反应,得到了理想的高纯度(纯度在98.7%以上)的产物,满足了农药生产要求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例中采用的原料除特殊说明外,均为市售原料。
实施例1
在装有温度计、搅拌及回流冷凝器的反应瓶中,加入15.8克(0.1mol)2-氯烟酸,再加入60克甲醇,加入1克001*7型阳离子树脂,搅拌加热回流反应,5小时后检测终点,直到反应完成后,蒸馏出20克甲醇,下批酯化反应套用,剩余物即2-氯烟酸甲酯甲醇溶液。
搅拌下,向上述2-氯烟酸甲酯甲醇溶液中,加入0.2克催化剂n,n-二甲基甲酰胺,通入4.8克二甲胺进行胺解反应,控制反应温度不超过20℃,加完二甲胺后,升温至30℃,保温搅拌反应6小时,室温下放置10小时,气相色谱检测反应液中2-氯烟酸甲酯剩余1%以下,结束反应。升温蒸馏出甲醇下批套用,减压蒸馏40分钟除净溶剂,剩余物即2-氯-n,n-二甲基烟酰胺,含量98.8%,收率97.3%。
实施例2
在装有温度计、搅拌及回流冷凝器的反应瓶中,加入15.8克(0.1mol)2-氯烟酸,再加入60克甲醇,加入1克001*7型阳离子树脂,搅拌加热回流反应,5小时后检测终点,直到反应完成后,蒸馏出20克甲醇,下批酯化反应套用,剩余物即2-氯烟酸甲酯甲醇溶液。
搅拌下,向上述2-氯烟酸甲酯甲醇溶液中,加入0.2克催化剂n,n-二甲基甲酰胺,通入4.8克二甲胺进行胺解反应,控制反应温度不超过20℃,加完二甲胺后,升温至35℃,保温搅拌反应6小时,室温下放置10小时,气相色谱检测反应液中2-氯烟酸甲酯剩余1%以下,结束反应。升温蒸馏出甲醇下批套用,减压蒸馏40分钟除净溶剂,剩余物即2-氯-n,n-二甲基烟酰胺,含量98.7%,收率95.6%。
实施例3
在装有温度计、搅拌及回流冷凝器的反应瓶中,加入15.8克(0.1mol)2-氯烟酸,再加入60克甲醇,加入1克浓硫酸,搅拌加热回流反应,5小时后检测终点,直到反应完成后,蒸馏出20克甲醇,下批酯化反应套用,剩余物即2-氯烟酸甲酯甲醇溶液。
搅拌下,向上述2-氯烟酸甲酯甲醇溶液中,加入0.2克催化剂n,n-二甲基甲酰胺,通入4.8克二甲胺进行胺解反应,控制反应温度不超过20℃,加完二甲胺后,升温至40℃,保温搅拌反应6小时,室温下放置10小时,气相色谱检测反应液中2-氯烟酸甲酯剩余1%以下,结束反应。升温蒸馏出甲醇下批套用,减压蒸馏40分钟除净溶剂,剩余物即2-氯-n,n-二甲基烟酰胺,含量98.9%,收率96.3%。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
1.一种2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,其特征在于:采用2-氯烟酸为原料,与甲醇进行酯化反应,得到2-氯烟酸甲酯;再在催化剂n,n-二甲基烟酰胺存在下与二甲胺进行胺解反应,得到2-氯-n,n-二甲基烟酰胺。
2.根据权利要求1所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)首先向反应器中加入2-氯烟酸和甲醇,然后加入催化剂,搅拌回流反应,反应完毕,蒸出部分甲醇,得2-氯烟酸甲酯甲醇溶液;
2)搅拌下,向2-氯烟酸甲酯甲醇溶液中加入催化剂n,n-二甲基烟酰胺,通入二甲胺进行氨解反应,蒸出甲醇,得2-氯-n,n-二甲基烟酰胺。
3.根据权利要求1所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述的催化剂为阳离子树脂或浓硫酸。
4.根据权利要求1所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,其特征在于:步骤2)中,所述的催化剂n,n-二甲基烟酰胺的加入量为2-氯烟酸质量的1.0-1.5%。
5.根据权利要求1所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,其特征在于:步骤2)中,通入二甲胺的温度不超过20℃。
6.根据权利要求1所述的2-氯-n,n-二甲基烟酰胺的制备方法,其特征在于:步骤2)中,通入二甲胺完毕后,升温至30-40℃,保温搅拌反应6-7小时,室温下放置10-12小时。
技术总结