一种N,N?二环己脲的合成方法

2023/10/19 11:58:18

背景及概述

N,N‑二环己脲是一系列五元或六元环氮杂化合物,化学式为C13H24N2O。

应用研究

N,N‑二环己脲是合成N,N‑二环己基碳二亚胺的主要原料。近年来,N,N‑二环己基碳二亚胺作为一种高效的低温生化脱水剂得到广泛的应用,作为其主要合成原料的N,N‑二环己脲也越来越受到重视。N,N‑二环己脲衍生物主要有:1,3-二甲基,2-咪唑酮(DMEU或DMI),1,3,4-二甲基-2-咪唑酮(TMEU或TMI),1,3-二甲基-2-嘧啶酮(DMPU),它们作为一系列无色透明、高热及化学稳定性,无腐蚀的新型高纯非质子性溶剂已广为人知。它们对有机物及无机物具有优良的溶解性能,高介电常数和溶剂化效应。

制备

目前国内企业大多采用以异戊醇为溶剂,环己胺和尿素反应制得N,N‑二环己脲;但该工艺存在反应温度高、反应时间长、溶剂损耗大、反应剧烈易发生安全事故等问题。参考文献[1]是以水为溶剂,环己胺和尿素在180℃~240℃下反应,通过水溶解尿素实现均相反应,能够提高反应速率,大大缩短反应时间。该专利解决了反应时间长及溶剂损耗大的问题,但反应温度高和反应剧烈问题未得到解决。本发明提供的合成方法反应平稳,能够在较低温度下进行反应。

图1 N,N‑二环己脲的合成反应式.png

图1 N,N‑二环己脲的合成反应式

实验操作:

方法一、

将环己胺和尿素(配料比1:0.41,mol)在异戊醇中回流反应20h,冷却,过滤,用乙醚洗涤滤饼,干燥,得1,3-二环己基脲,产率89%。

方法二、

(1)先向配有磁力搅拌器、温度计、冷凝管的500ml四口反应瓶进行氮气置换,在氮气保护下依次加入1.70mol(180.0g)二甲苯、1.37mol(136.0g)环己胺、14.0mg复合相转移催化剂(N,N二甲氨基吡啶和三乙基苄基氯化胺质量比为1:1);

(2)待釜温升至60℃,将0.56mol(33.6g)尿素分批加入(每次3.36g分10次),总时长2小时,反应温度控制在120℃以下;

(3)加入完毕,110~120℃保温5小时;

(4)降温、抽滤、干燥得到119.8g的N,N‑二环己脲。经检测,所得N,N‑二环己脲的纯度≥99.0%,收率为95.4%。

参考文献

[1] CN 109503431 B

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