背景技術(shù)
N，O-二甲基羥胺鹽酸鹽用途廣泛且價格昂貴，是重要的精細化工中間體，用于溫勒伯（Weinreb)酰胺、醫(yī)藥及農(nóng)藥的合成。
目前用于合成N，O- 二甲基羥胺鹽酸鹽的方法有:
《化工中間體》2003年24期公開了《重要羥胺衍生物制備方法的研究》，以亞硝酸鈉和亞硫酸氫鈉為原料，通入SO2氣體，經(jīng)拉?？耍≧aschig)反應(yīng)生成胲基二磺酸鈉鹽，用甲基化劑進行甲基化，再水解，甲基化得到N，O-二甲基羥胺。反應(yīng)中使用的NaNO2毒性較大，在生產(chǎn)操作過程中存在一定的危險性，且NaNO2比較活潑，反應(yīng)較難控制，生產(chǎn)的N，O- 二甲基羥胺產(chǎn)品質(zhì)量較差，收率較低，三廢污染較嚴(yán)重。
Goel, 0.P.和 Krolls, V.在《Organic Preparations and ProceduresInternational))中闡述了以氯甲酸乙酯、鹽酸羥胺、硫酸二甲酯為主要原料，在堿性條件下，進行酰化、甲基化，最后用鹽酸水解得到N，O-二甲基羥胺鹽酸鹽。此法反應(yīng)過程中使用到劇毒的氯甲酸乙酯作為?；瘎?，在生產(chǎn)操作上存在一定的危險性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，提供一種反應(yīng)條件溫和、操作更加簡單、收率高、產(chǎn)物質(zhì)量好、更加安全環(huán)保且適合工業(yè)化生產(chǎn)的N，O-二甲基羥胺鹽酸鹽的合成方法。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種合成N，O- 二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，即在常溫下，將醋酸酯與羥胺鹽在堿存在的條件下進行?；?，然后用甲基化劑進行甲基化反應(yīng)，其反應(yīng)如下所示:
其中 R1=-CH^ -C2H5 ；HX 為 HCl 或 H2SO4, n為 1、2 或 3 ;
然后再加入酸進行水解，經(jīng)中和和蒸餾并在得到的餾分中加鹽酸得到N，O- 二甲基羥
胺鹽酸鹽，其反應(yīng)式如下:
其合成步驟包括:
①室溫下在反應(yīng)容器中加入醋酸酯、羥胺鹽，醋酸酯的用量與羥胺鹽的摩爾比為Γ5:1 ；
②將溫度升至20-50°C后加入堿，堿用量與步驟①中所加羥胺鹽的摩爾比為廣3:1 ;堿加完后在2(T50°C保溫攪拌反應(yīng)1?5h ；
③控制溫度在30-50°C，加甲基化劑，甲基化劑與步驟①中所加羥胺鹽的摩爾比為Γ3:1 ;加完后在3(T50°C保溫攪拌反應(yīng)1?5h ；
④在步驟③所得反應(yīng)液中加入酸加熱到50-100°C，水解時間為1?4h，酸用量與步驟①中所加羥胺鹽摩爾比為1.5^2.5:1 ；
⑤將步驟中④所得的水解液，加堿中和，常壓蒸餾，蒸餾時間為2?8h，在其餾分中加鹽酸成鹽，50-90°C減壓濃縮至有晶體析出，冷卻，抽濾，用冰甲醇洗滌，40-80°C真空干燥得N, O-二甲基羥胺鹽酸鹽，鹽酸加入量與步驟①中所加羥胺鹽摩爾比為1.5?2.5:1。
所述步驟①中加入的醋酸酯為醋酸甲酯或醋酸乙酯，優(yōu)選為醋酸甲酯；羥胺鹽為鹽酸羥胺或硫酸羥胺，優(yōu)選為鹽酸羥胺；步驟②中加入的堿為堿金屬氫氧化物如NaOH、KOH或堿金屬碳酸鹽如Na2C03、K2CO3，優(yōu)選為NaOH ;步驟③中甲基化劑為CH31、CH3Br, (CH3)2SO4中的一種，優(yōu)選為（CH3)2SO4 ;步驟④中加入的酸為鹽酸、硫酸、磷酸中的一種或多種，優(yōu)選為硫fe。
所述步驟①中醋酸酯與羥胺鹽摩爾比為1.5^2.5:1，過少會由于醋酸酯在堿性條件下水解而導(dǎo)致羥胺?；蛔?，過高則導(dǎo)致原料消耗、成本增加，能耗增加。
所述步驟②中加堿時控制溫度在4(T50°C，溫度太高，醋酸甲酯堿性條件下容易水解?？刂萍訅A流量調(diào)整加堿時間為1-2小時，加入時間為1?2h，時間太短，副反應(yīng)增加，時間太長，導(dǎo)致產(chǎn)率下降。堿用量與所加羥胺鹽的摩爾比為疒2.5:1，堿用量太少，反應(yīng)不完全，太多則造成原料浪費。`
所述步驟②中控制保溫溫度在40--50°C，溫度太低，反應(yīng)不完全，太高能耗大幅度增加，保溫攪拌反應(yīng)f2h。
所述步驟③控制溫度在40-50°C保溫攪拌反應(yīng)，溫度太低反應(yīng)不完全，太高水解副反應(yīng)增多，控制流量使甲基化劑加入時間為2?3h，反應(yīng)時間太短反應(yīng)不完全，太長副反應(yīng)增多。甲基化劑與所加步驟①羥胺鹽的摩爾比為1.5^2.5:1，過少會由于甲基化劑水解而導(dǎo)致原料不夠，過高則導(dǎo)致原料成本增加。
所述步驟③中加完甲基化劑后在4(T50°C保溫反應(yīng)，溫度太低，反應(yīng)不完全，太高能耗增加。保溫攪拌反應(yīng)f2h，反應(yīng)時間太短反應(yīng)不完全，太長收率影響不大，能耗增加。
所述步驟④中酸與羥胺鹽的摩爾比優(yōu)選為1.擴2.2:1，酸量不足，水解慢，副產(chǎn)物增加，過高則后處理困難加大。水解溫度優(yōu)選為80-100°C，溫度太低，水解很慢，溫度過高，易引起N，O-二甲基羥胺鹽酸鹽發(fā)生碳化變質(zhì)，從而導(dǎo)致副產(chǎn)物增多，產(chǎn)物收率低，水解時間為3?4h。
所述步驟⑤中鹽酸加入量與步驟①中所加羥胺鹽摩爾比為1.5?2.0:1，鹽酸量少，N, O-二甲基羥胺成鹽不完全，過多，則造成原料的浪費。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:1.本發(fā)明合成N，O-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，相比于拉希克法和氯甲酸乙酯法，不會使用到二氧化硫、亞硝酸鈉和氯甲酸乙酯等有毒有害原料，降低了生產(chǎn)操作過程中的危險性。
2.本發(fā)明合成N，O-二甲基羥胺鹽酸鹽的方法，相比于拉希克法和氯甲酸乙酯法，反應(yīng)條件溫和，操作更加簡單，收率較高且產(chǎn)品質(zhì)量好更加安全。廢水排放比拉?？朔p少一倍以上，更加環(huán)保適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
(1)在裝有溫度計，攪拌器，恒壓漏斗的IOOOmL三口瓶中，加入鹽酸羥胺22.5g(0.32mol)和醋酸甲酯 33.4g (0.45mol)；
(2)在40?45°C溫度下，滴加液堿104g (0.79mol，350ml )，控制加堿流量為300ml/h，加完后相同溫度保溫攪拌Ih ；
(3)控制溫度40?45°C，滴加硫酸二甲酯90g (0.71mol，300ml)，控制流量為150ml/h,加完后相同溫度保溫攪拌2h ；
(4)加入濃硫酸64g (0.64mol),恒溫水浴加熱,水浴溫度80°C,保溫攪拌2h ；
(5)加液堿中和，常壓蒸餾3h，其·餾分加25%鹽酸90g (0.62mol)成鹽，60°C減壓濃縮至有晶體析出，冷卻，抽濾，用少量冰甲醇洗滌，50°C真空干燥得其鹽酸鹽產(chǎn)品23.4g，熔點113.5?114.7°C，GC 含量為 99.12%，收率為 74.3%。