[发明专利]制备N‑异丙基(甲基)丙烯酰胺的方法

说明书

本申请是中国专利申请200980142134.4的分案申请。

技术领域

本发明描述了一种方法，该方法允许通过使甲基丙烯酸酐与异丙胺任选地在溶剂中进行反应，而以高的纯度和收率、以简单的方式获得N-异丙基(甲基)丙烯酰胺。在所述反应过程中，所述酰胺沉淀出来，并可以通过过滤进行分离。进一步的产物级分可以通过中和作为副产物产生的甲基丙烯酸而从滤液中沉淀出来并这样额外地获得。或者，所述甲基丙烯酸可以通过蒸馏与溶解于其中的产物分离。

令人惊奇地，与教科书的知识相反，在所述反应物的等摩尔转化的情况下几乎不形成N-异丙基甲基丙烯酸铵。

背景技术

Ritter反应用于从腈和可以形成碳正离子的底物(例如在强无机酸存在下的叔醇或仲醇)制备酰胺。例如，可以从(甲基)丙烯腈和异丙醇制备N-异丙基(甲基)丙烯酰胺。DE 31 31 096描述了这种方法。为了后处理，用作溶剂的酸必须被中和，这产生大量的废物盐。此外，所述产品含有杂质，例如甲基丙烯酰胺。

发明内容

问题提出

本发明的实施

通过初始加入任选在溶剂中的所述酸酐，并任选地在冷却的情况下计量加入所述胺，从而以简单的方式获得了取代的(甲基)丙烯酰胺。

在添加结束后，通常已经有一部分形成的产物结晶出来，并且可以任选在将所述产物溶液冷却以使沉淀完全之后被过滤出来。为了增加收率，存在于母液中的(甲基)丙烯酸可以被中和，这导致产物的进一步沉淀。所述产物几乎定量地形成。所获得的取代的(甲基)丙烯酰胺具有高的纯度，该纯度通常高于95％。为了后处理，还可以通过蒸馏将所述母液分离成N-异丙基甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸。由于所述单体的聚合敏感性，在这个过程中例如通过使用薄膜蒸发器,将热应力最小化是合适的。获得的单体的纯度和收率比通过已知方法例如Ritter反应进行制备的情况或者使用羧酸酰氯作为原料的情况更高。

原料

不饱和羧酸的酸酐

有用的不饱和羧酸的酸酐包括丙烯酸酐、甲基丙烯酸酐或衣康酸酐。

所述甲基丙烯酸酐例如由EvonikGmbH销售。

胺

所用的胺可以是伯胺和仲胺。有用的伯胺包括任选取代的脂肪族伯胺，例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、十二烷胺、异丙胺、异丁胺和苄胺以及烯丙胺。

另外，还可以使用脂环族伯胺，例如环丙胺、环丁胺、环戊胺和环己胺。

使用的芳香族伯胺可以是苯胺、单独的或在混合物中的异构体氨基甲苯，以及单独的或在混合物中的异构体二甲苯胺。这些化合物可以任选被一个或多个卤素取代。

同样可以使用脂肪族仲胺，例如二甲胺、甲基乙基胺、二乙胺、二丙胺、二异丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、二庚胺和二辛胺。

阻聚剂

阻聚剂是已知的。例如可以添加1,4-二羟基苯用于稳定化。然而，还可以使用不同取代的二羟基苯。通常，这样的阻聚剂可以由通式(I)描述

其中：

R¹是氢，具有1至8个碳原子的直链或支链烷基，卤素或芳基，优选具有1至4个碳原子的烷基，更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、Cl、F或Br；

n是范围为1至4的整数，优选1或2；和

R²是氢，具有1至8个碳原子的直链或支链烷基，或者芳基，优选具有1至4个碳原子的烷基，更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。

然而，还可以使用具有1,4-苯醌作为母体化合物的化合物。这些可以由式(II)描述

其中：

R¹是具有1至8个碳原子的直链或支链的烷基，卤素或芳基，优选具有1至4个碳原子的烷基，更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、Cl、F或Br；和

n是范围为1至4的整数，优选1或2。同样，使用通式结构(III)的酚。

其中

R¹是具有1至8个碳原子的直链或支链烷基，芳基或芳烷基，与一元至四元醇形成的丙酸酯，其还可以含有杂原子例如S、O和N，优选具有1至4个碳原子的烷基，更优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。

另外有利的物质类别是基于式(IV)的三嗪衍生物的空间位阻酚：