[发明专利]一种季铵盐的合成方法

说明书

本发明属于化学品制备技术领域，公开了一种季铵盐的合成方法，在同一设备中先用(CH₃)₂CO₃同H₂SO₄反应制得(CH₃)₂SO₄，再加入RN(CH₃)₂进行季铵化反应制得RN⁺(CH₃)₃O^‑SO₂OCH₃。本发明的优点在于，总体而言，本发明提供的季铵盐的合成方法使用一锅反应法且不使用溶剂，通过控制投料比、反应温度和反应底物，使制得的季铵盐纯度较高，且无硫酸二甲酯和溶剂残留，避免了传统方法使用剧毒原料对环境和人带来的危害，并且本发明提供的季铵盐的合成方法不需要在有机溶剂中进行反应，降低了生产成本。

技术领域

本发明属于化学品制备技术领域，具体涉及一种季铵盐的合成方法。

背景技术

在目前的化工用品生产中，长碳链烷基季铵盐大都用十六/十八烷基二甲基叔胺同氯甲烷或硫酸二甲酯反应制得。其中，氯甲烷属一类危化品，其运输、存放及使用都有诸多不便，而硫酸二甲酯更是剧毒材料，给需要采用氯甲烷或硫酸二甲酯的生产线造成较大的困扰，并且由于目前社会对环境的要求较高，硫酸二甲酯的制备工艺受到影响，产量大大降低，严重影响需要采用硫酸二甲酯的下游生产线的正常生产。此外，采用上述两种原料生产十六十八烷基二甲基氯化铵或所述季铵盐的过程中还需在有机溶剂(如甲醇、乙醇、异丙醇)中进行反应，生产成本高，危险性大。因此，急需开发一种可克服上述技术问题的新的合成方法。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种季铵盐的合成方法。

本发明所采用的技术方案为：

本发明提供一种季铵盐合成方法，包括以下步骤：

(1)向反应设备中加入碳酸二甲酯，再加入浓硫酸，反应得到硫酸二甲酯(CH₃)₂SO₄，反应温度为60-85℃，反应时间为2-3h，反应式如下：

(2)向步骤(1)的反应设备中滴加RN(CH₃)₂，所述R为C10-22的直链烷基，反应温度为90-100℃，得到所述季铵盐，即RN⁺(CH₃)₃O^-SO₂OCH₃，反应式如下：

(2.1)向步骤(1)的反应设备中加入叔胺，反应温度为90-100℃，反应式如下：

R1N(CH₃)₂+(CH₃)₂SO₄＝R1N⁺(CH₃)₃O^-SO₂OCH₃，所述R1为C_16-22烷基；

(2.2)向步骤(2.1)的反应设备中再加入叔胺，反应温度为90-100℃，得到所述季铵盐，反应式如下：

R2N(CH₃)₂+(CH₃)₂SO₄＝R2 N⁺(CH₃)₃O^-SO₂OCH₃，所述R2为C10-14烷基。