管道化制备3-[2-(4-吗啉基)乙氧基]丙腈的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115466231A(43)申请公布日2022.12.13(21)申请号202211298360.5(22)申请日2022.10.23(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人李良葵姜文瀚陈新志(74)专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司33212专利代理师金祺(51)Int.Cl.C07D295/088(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称管道化制备3-[2-(4-吗啉基)乙氧基]丙腈的方法(57)摘要本发明属于有机合成领域，本发明具体涉及一种3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的制备方法：先在吗啉乙醇中加入金属钠原位反应，得吗啉乙醇的醇钠溶液；然后将制得的醇钠溶液与丙烯腈分别由计量泵泵入至静态混器中进行合并混合，所得的混合液在管道化反应管中于0.2～1.5MPa的压力、20～60℃的温度下进行反应；所得反应液经减压蒸馏分离，获得3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈。本发明具有目标产物收率高、生产效率高等优势。CN115466231ACN115466231A权利要求书1/1页1.管道化制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法，其特征在于包括以下步骤：先在吗啉乙醇中加入金属钠原位反应，得吗啉乙醇的醇钠溶液，所述金属钠的摩尔量为吗啉乙醇的0.1％～1％；然后将制得的醇钠溶液与丙烯腈分别由计量泵泵入至静态混器中进行合并混合，所得的混合液在管道化反应管中于0.2～1.5MPa的压力、20～60℃的温度下进行反应；n(吗啉乙醇的醇钠溶液中的吗啉乙醇)：n(丙烯腈)＝(1.05～1.5)：1；混合液在管道化反应管中的停留时间为24～35分钟；所得反应液经减压蒸馏分离，获得3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈。2.根据权利要求1所述的管道化制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法，其特征在于：管道化反应器的材质为316L不锈钢管，管长为10m，内径为3mm；吗啉乙醇醇钠溶液的体积流量为1.5～2.0mL/min，丙烯腈的体积流量为0.5～1.1mL/min。3.根据权利要求1或2所述的管道化制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法，其特征在于所述减压蒸馏为：收集90～95℃/5mmHg馏分，得吗啉乙醇；收集145‑150℃/5mmHg馏分，得3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈。4.根据权利要求3所述的管道化制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法，其特征在于：管道化反应器前端接双液流对撞型静态混合器，后接背压阀。5.根据权利要求1～4任一所述的管道化制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法，其特征在于：金属钠的摩尔量为吗啉乙醇的0.5％；吗啉乙醇与丙烯腈的摩尔比为1.2：1，反应温度40℃，反应压力0.3Mpa，原料混合液在管道化反应管R‑1中的停留时间为33分钟。2CN115466231A说明书1/5页管道化制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法技术领域[0001]本发明属于有机合成领域，具体涉及3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的制备方法。背景技术[0002]3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈，CAS号为1714140‑11‑0，分子式为C9H16N2O2，其结构式如式1所示。3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈是一种重要的化工原料，其可作为电解质溶剂使用以及聚氨酯发泡催化剂的合成。该物质作为电解质使用时，由于基团的高极性，具有高介电常数，有利于高浓度离子离解；还可溶解高浓度的锂盐，提高电解质的离子电导率。同时其用来合成的聚氨酯发泡催化剂制造的泡沫具有气味低，挥发性低以及毒性小的优点。[0003][0004]文献(JournalofTheElectrochemicalSociety,2015,162(7)A1276‑A1281)报道了以吗啉乙醇和丙烯腈为原料，四甲基氢氧化铵为催化剂，制备3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的方法。其反应流程为：将吗啉乙醇以及2.5倍量的丙烯腈加入到烧瓶中，在冰水浴中搅拌混合，并向其中滴加四甲基氢氧化铵催化剂，于常压下反应24h，反应完成后经中和、干燥、减压蒸馏后得到目标产物，最终收率为63％。[0005]目前关于3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的制备方法较少，已有的合成方法目标产物收率较低；反应时间长，生产效率低；并且丙烯腈占比大，反应完成后难以回收，造成了资源的浪费，生产成本大大增加。而假设降低丙烯腈的用量，会导致出现原料转化率降低的不利后果。发明内容[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种目标产物收率高、生产效率高、且能降低生产成本的3‑[2‑(4‑吗啉基)乙氧基]丙腈的连续合成方法。[0007]为解决上述技术