[发明专利]一种尿素醇解法制备氨基甲酸甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明属精细化工绿色合成技术领域，涉及一种尿素醇解法制备氨基甲酸甲酯的方法。

背景技术

氨基甲酸甲酯(MethylCarbomate简称MC)，化学式为NH₂COOCH₃，是一种重要的精细化学品，可作为多种添加剂广泛使用，也是医药、农药、表面活性剂、树脂改性剂及合成碳酸二甲酯的重要原料。

合成氨基甲酸甲酯的方法主要有光气法，有机碳酸酯胺解法，羰基化法及尿素醇解法。光气法以光气为原料，经醇解和氨解得到氨基甲酸甲酯，该方法不仅生产成本高，且严重污染环境。因此，采用非光气法生产氨基甲酸甲酯成为人们研究的热点。有机碳酸酯法是以有机碳酸酯和胺为原料合成氨基甲酸甲酯，该反应转化率和收率较低，副产物较多，且反应时间较长（参考文献，工业催化，2005，13（11）：30-33）。羰基化法主要是指以羰基源和有机胺为原料进行反应，该反应存在反应机理较复杂，原料中CO毒性大，易爆炸且利用率较低（参考文献，现代化工，2009，66（29）：11-18）。尿素醇解法是指以尿素和醇类为反应原料，一步醇解合成氨基甲酸甲酯的方法。此方法反应步骤简单，原料是来源丰富并且成本低廉，经济效益很高，近年来受到广泛的重视，具有良好的开发前景。张兆文等人公开了一种氨基甲酸甲酯的制备工艺，在反应温度为100~180℃，反应压力0.1~1.5MPa，反应时间为0.5~10h条件下，经精馏塔将反应过程中释放的氨–甲醇混合蒸汽分离出氨气和甲醇，氨基甲酸甲酯的产率最高可达91%。但该反应由于甲醇不断被带出反应体系，原料用量和能耗较大（参考文献，CN1683326）。邓友全等人公开了一种氨基甲酸烷基酯合成的催化剂，反应温度为160℃，反应过程中形成了碳酸二甲酯，甲基氨基甲酸甲酯等副产物，存在氨基甲酸甲酯收率低和副产物分离困难的问题（参考文献，CN101518729A）。

发明内容

为解决已有技术存在的问题，本发明提供一种尿素醇解法制备氨基甲酸甲酯的方法。

本发明提供的一种尿素醇解法制备氨基甲酸甲酯的方法，步骤和条件如下：

（1）在带有磁力搅拌器、加热控温系统的高压反应釜内加入甲醇、尿素，在30℃，搅拌20min使之充分混合，然后加入催化剂Ni₅Ca₅(PO₄)₆F₂，通入CO₂三次，置换釜中的空气后，反应釜内CO₂的压力为0.6MPa，在温度为120~170℃下反应2-10h，催化剂Ni₅Ca₅(PO₄)₆F₂的质量与反应物尿素和甲醇的总质量比为1-5：100，甲醇和尿素的摩尔比为15:1；

（2）将反应体系降到室温，过滤除去催化剂，旋转蒸发出甲醇，得到目标物氨基甲酸甲酯。

得到的目标物氨基甲酸甲酯，用气相色谱仪分析其中氨基甲酸甲酯的含量。色谱分析条件为：气相色谱仪AgilentGC6890，分析条件：HP-5毛细管柱，FID检测器，进样口温度为240℃，检测器温度为280℃。进样量1.0μL。

有益效果：本发明提供的一种尿素醇解法制备氨基甲酸甲酯的方法，以尿素和甲醇为原料，以Ni₅Ca₅(PO₄)₆F₂为催化剂，反应介质是甲醇，得到氨基甲酸甲酯的选择性为98.9%，尿素转化率为99.8%，

氨基甲酸甲酯的最大收率为98.8%。本发明的氨基甲酸甲酯生产方法具有制备工艺简单，反应条件温和，目标产物收率高等特点，是清洁的氨基甲酸甲酯制备工艺。

具体实施方式