簡(jiǎn)介

氨基甲酸甲酯是一種重要的化工中間體，因具有特殊的不飽和結(jié)構(gòu)，使其相應(yīng)的聚氨酯制品具有更優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和高裝飾性。目前，工業(yè)上生產(chǎn)氨基甲酸甲酯使用的光氣法存在著巨大的安全隱患[1]。

合成

圖1 氨基甲酸甲酯的合成路線

方法一：在高壓釜中加入苯胺、200 mL甲醇和γ-Al2O3。沖洗高壓釜并用氮?dú)饧訅褐?.6兆帕。將混合物加熱至180°C，同時(shí)攪拌并保持2小時(shí)。反應(yīng)完成后，將混合物冷卻至環(huán)境溫度。釋放反應(yīng)中產(chǎn)生的氨，得到產(chǎn)物。過(guò)濾混合物，測(cè)量并分析濾液然后重結(jié)晶得到標(biāo)題化合物氨基甲酸甲酯[2]。

方法二：將1000ml甲醇、70g尿素和7g催化劑A或B或C依次加入裝有磁力攪拌器和放氣閥的2L不銹鋼反應(yīng)容器中。將反應(yīng)容器密封并加熱至180°C，然后反應(yīng)進(jìn)行6小時(shí)，反應(yīng)壓力為2MPa。在反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)過(guò)程中形成的氨氣通過(guò)氣體釋放閥釋放3次。6小時(shí)后，停止反應(yīng)并將反應(yīng)器冷卻至室溫。催化劑可以通過(guò)過(guò)濾從含有甲醇和粗產(chǎn)物的所得溶液中回收。當(dāng)含有甲醇和粗產(chǎn)物的溶液在80°C下蒸餾以去除甲醇時(shí)，獲得固體形式的粗氨基甲酸甲酯（MC）。將粗MC溶解在80ml乙醚中并過(guò)濾以除去可能過(guò)量的尿素。將過(guò)濾得到的溶液在60°C下蒸發(fā)，除去乙醚。獲得純度大于或等于98%的白色固體氨基甲酸甲酯。

圖2 氨基甲酸甲酯的合成路線

將54.0g甲醇、6.0g尿素和0.5g（即尿素重量的8.3%）如上制備的催化劑加入反應(yīng)器中。反應(yīng)在170°C下在自壓（約19.5個(gè)大氣壓）下進(jìn)行4小時(shí)。在反應(yīng)過(guò)程中，副產(chǎn)物氨通過(guò)回流柱上方的閥門釋放。將得到的溶液在40°C下蒸發(fā)，即可獲得純度大于或等于98%的目標(biāo)化合物氨基甲酸甲酯。

參考文獻(xiàn)

[1]荀家瑤,宋清文,張乾霞等.二氧化碳高值利用合成苯氨基甲酸甲酯（英文）[J].燃料化學(xué)學(xué)報(bào)(中英文),2023,51(04):415-427.

[2]Wershofen, Stefan; et al. Rare earth based catalyst for the synthesis of organic carbonates, process for preparing the same and application thereof. World Intellectual Property Organization, WO2009052996 A1 2009-04-30.