[发明专利]氧化胺裂解消除法合成N-取代丙烯酰胺及方法

权利要求书

1.氧化胺裂解消除法合成N-取代丙烯酰胺，其特征是：N-取代丙烯酰胺（Ⅰ），其结构如下：

其中基团R¹或R²分别为氢或碳数为1～18的烃基；其结构类型是烷基，或是含环烷基或含芳环的烃；R¹和R²可以相同，也可以不同。

2.权利要求1的氧化胺裂解消除法合成N-取代丙烯酰胺的方法，其特征是步骤如下：

（1）以含氧酸或含氧酸盐为催化剂，以双氧水在水介质中氧化β-二烷胺基-N-取代丙酸酰胺（Ⅱ），反应在40～90℃下进行2～10小时；反应后加入二氧化锰，继续反应0.5～1小时去除过量双氧水，过滤除去二氧化锰，制得的3-(N-烷基丙酰胺)-N,N-二烷基-N-氧化胺（Ⅲ）水溶液；其中β-二烷胺基-N-取代丙酸酰胺（Ⅱ）与双氧水的摩尔比为1：（1.1～2），含氧酸或含氧酸盐催化剂的用量占β-二烷胺基-N-取代丙酸酰胺（Ⅱ）质量的0.1～1.0%，水含量占总体质量的30～70%，二氧化锰的用量为双氧水质量的0.5%～5.0%；

（2）将上述3-(N-烷基丙酰胺)-N,N-二烷基-N-氧化胺（Ⅲ）溶液加入非质子有机溶剂中，加入阻聚剂，在真空下60～150℃下进行裂解反应制得目标物：N-单取代丙烯酰胺或N,N-双取代丙烯酰胺；非质子有机溶剂的用量为3-(N-烷基丙酰胺)-N,N-二烷基-N-氧化胺（Ⅲ）溶液质量的0.5～2倍，阻聚剂的用量为3-(N-烷基丙酰胺)-N,N-二烷基-N-氧化胺（Ⅲ）溶液质量的0.2%～2%；

原料为β-二烷胺基-N-取代丙酸酰胺（Ⅱ），其结构如下：

其中基团R³为碳数在1～4的烷基，为直链或支链。

3.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的R³为甲基或乙基。

4.如权利要求3所述的方法，其特征是对R¹与R²基团碳原子数之和大于8的β-二烷胺基-N-取代丙酸酰胺（Ⅱ），加入质子型溶剂替代部分水，改善β-二烷胺基-N-取代丙酸酰胺（Ⅱ）与水的互溶性，质子型溶剂与水的质量比在0.1～3之间。

5.如权利要求4所述的方法，其特征是所述的质子型溶剂为甲醇、乙醇或丙醇的低碳数醇。

6.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的非质子有机溶剂为高沸点的烃、芳香烃或醚类；用量为氧化胺水溶液质量的0.5～2倍。

7.如权利要求6所述的方法，其特征是所述非质子有机溶剂为液体石蜡、二甲苯、乙二醇二丁醚、以及分子量在300～1000的聚乙二醇醚或聚丙二醇醚；用量为氧化胺水溶液质量的0.5～1倍。

8.如权利要求2所述的方法，其特征是所述的催化剂包括均相催化剂或固相催化剂；均相催化剂是有机酸或无机酸；固相催化剂由钨酸盐交换Mg–Al双层氢氧化物而得的(LDH-WO₄^2-)、分子筛；其用量为总质量的0.1～0.5%。

9.如权利要求8所述的方法，其特征是所述的均相催化剂为水杨酸、柠檬酸、马来酸、酒石酸及其盐、乙二胺四乙酸二钠盐、钨酸钠、焦磷酸纳或CO₂。

10.如权利要求2所述的方法，其特征是为防止裂解产物的自聚，加入的自由基阻聚剂是酚类阻聚剂或杂环类阻聚剂；阻聚剂的用量为氧化胺溶液质量的0.2～2%。