丁酮肟法制备乙氧胺的新工艺研究

2012-01-14石鑫华唐裕才许响生

浙江化工 2012年9期

俞勇石鑫华唐裕才许响生

（浙江工业大学化学工程与材料学院，浙江杭州 310014）

烷氧胺类化合物是一类用途广泛的有机合成中间体，通常被用作烷氧氨基化试剂［1］，如用于甾类化合物和抗菌素头孢侧链等药物的合成，也可用于烯草酮、苯草酮等［2-3］农药的合成。乙氧胺是烷氧胺类化合物中具有代表性的一种，应用较广，并且已实现规模化生产，它的生产方法主要有以下两种：

（1）亚硝酸钠法［4］：主要是以亚硝酸钠和亚硫酸氢钠为原料，与SO2气体反应生成相应的中间体亚磺酸氮钠盐，再用硫酸酯进行烷基化，水解得到相应的烷氧胺盐酸盐；

（2）肟法［5-6］：是以盐酸羟胺为原料，酮或者醛为底物，先与羟胺反应制得相应的酮肟或者醛肟，用硫酸酯进行烷基化，水解得到最终产物。

第一种方法生产成本低，但要使用有恶臭味的SO2气体，并产生大量含废酸和废盐的水溶液，污染环境；第二种方法生产成本高，但操作简单、安全，收率高，污染排放量少。综合比较，本文拟采用肟法制备乙氧胺，并使用易于回收的丁酮为原料，优化反应条件，提高收率，降低成本，从而提供一种可行的生产工艺。

1 实验部分

1.1 仪器及试剂

反应原料为市售分析纯或化学纯试剂。熔点用B-540型熔点仪测定，未经校正，产物的含量分析使用岛津GC-14B型气相色谱仪，采用SE-30毛细柱，规格为0.25mm×50mm。

1.2 合成

1.2.1 丁酮肟的合成

在装有温度计、磁力搅拌子的100mL三口烧瓶中加入丁酮（7.2g，0.1mol）、盐酸羟胺（7.0g，0.1mol）和水50mL，搅拌使溶解。冰浴降温至10℃以下，开始滴加30％氢氧化钠水溶液，于1h内滴加完毕，升温至55℃～60℃，反应2h。降温，分液，水层用丁酮（5mL×3）萃取，将油层与萃取液合并，常压蒸馏，收集150℃～155℃馏分，得到10.32g无色液体的丁酮肟，气相色谱分析，纯度为98.69％，收率为89.76％。

1.2.2 丁酮肟乙基醚的合成

向带有温度计、搅拌桨和回流冷凝管的250mL四口烧瓶中加入丁酮肟（8.7g，0.1mol）和氢氧化钠水溶液（100mL，含4g（0.1mol）NaOH），搅拌使溶解，在冰浴下缓慢滴加硫酸二乙酯（20.15g，0.13mol）和20％的氢氧化钠水溶液，保持pH在9～9.3之间，滴加时间约为1h，后缓慢升温至25℃，反应8h。分液，油层用水洗涤（10mL×3），再用无水硫酸钠干燥，常压蒸馏，收集125℃～130℃馏分，得到10.65g无色液体的丁酮肟乙基醚。气相色谱分析，纯度为98.52％，收率为92.65％。

1.2.3 乙氧胺的合成

向带有温度计、搅拌桨和回流冷凝管的100mL四口烧瓶中加入丁酮肟乙氧基醚（10.65g，0.092mol）、36.5％浓盐酸（3.5mL，0.11mol）和水10mL，升温至80℃，搅拌水解反应3h。冷却至室温，过滤，滤液用二氯甲烷洗涤（10mL×3），再将水层收集，蒸干，得到白色微黄固体。熔点为112℃～115℃。

将上述固体物溶于水（15mL）中，在冰浴条件下，用氢氧化钠溶液（浓度为20％）调节pH值为9～10，搅拌反应1h。用二氯甲烷洗涤（10mL×3）洗涤、分液，有机层干燥后进行常压蒸馏，收集80℃馏分，将丁酮回收利用；水层进行常压蒸馏，收集64℃～68℃的馏分，得到强烈氨味的液体乙氧胺（5.34g），气相色谱分析，纯度为99.33％，收率为86.07％。