异氰酸异丙酯的化学合成方法 【技术领域】
本发明涉及一种用双(三氯甲基)碳酸酯替代光气或双光气直接与异丙胺反应制备异氰酸异丙酯的化学合成方法。异氰酸异丙酯主要用于合成医药和农药。
背景技术
在本发明作出之前，现有技术异氰酸异丙酯的化学合成方法是由异丙胺和光气为原料先合成而得。由于光气(COCl2)是剧毒气体，无论是实验室工作或工业生产，从设备及环保角度看都会带来很大麻烦。在生产上必须多一套生产和贮存光气的设备；若发生光气泄漏，则给人类生命财产和环境带来不可估量的损失。双光气为液体，虽然其安全性较光气好，但遇到活性炭、铁或有机胺等分解成光气，而且储存和运输等也较困难，因而，使用过程仍然存在较大的安全隐患。
【发明内容】
本发明的任务是克服现有技术的缺点，提供一条工艺合理、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低、基本无三废的异氰酸异丙酯化学合成方法。
异氰酸异丙酯的化学合成方法，其特征是以异丙胺与双(三氯甲基)碳酸酯为原料在在催化剂的存在下有机溶剂中合成而得，其投料摩尔比为异丙胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.34～0.8∶0.001-0.5；其有机溶剂用量为异丙胺质量的3-5倍；其反应温度为20-80℃；其反应时间为3-10h。其反应方程式为：
有机溶剂可以是四氢呋喃或苯或甲苯或二甲苯或氯苯或二氯苯或二氯甲烷或三氯甲烷或四氯化碳或二氯乙烷。
催化剂可以是三乙胺或吡啶或3-甲基吡啶或N-甲基吡咯或N-甲基四氢吡咯。
本发明与现有技术相比，工艺路线先进，工艺条件合理，所用的原料廉价易得，避开了剧毒的原料光气和双光气，操作简单安全，反应收率高，生产成本低，基本无三废，具有较大的实施价值和社会经济效益。
【具体实施方式】
实施例1
投料摩尔比为异丙胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶N-甲基吡咯＝1∶0.35∶0.1。
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，加入1mol异丙胺和四氢呋喃200ml溶液，开启搅拌，在常温、剧烈搅拌下慢慢滴加溶于100ml四氢呋喃的双(三氯甲基)碳酸酯溶液，加毕，升温回流，并在60-68℃下反应3h，反应结束后通氮气赶走氯化氢气体，真空蒸馏回收四氢呋喃后蒸出产品42.5g，收率为50.3％，含量为99.6％(GC)。
实施例2
投料摩尔比为异丙胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶N-甲基吡咯＝1∶0.45∶0.1。
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，加入1mol异丙胺和180ml甲苯，开启搅拌，在常温、剧烈搅拌下慢慢滴加溶于120ml甲苯的双(三氯甲基)碳酸酯溶液，加毕，升温回流，并在70-75℃的温度下搅拌反应4h，反应结束后通氮气赶走氯化氢气体，真空蒸馏蒸出产品45.1g，收率为53％，含量为99.5％(GC)。
实施例3
投料摩尔比为异丙胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶N-甲基吡咯＝1∶1.5∶0.1。
在装有机械搅拌、恒压滴液漏斗、回流冷凝管和温度计的500ml四口烧瓶中，加入1mol异丙胺和二氯苯180ml溶液，开启搅拌，在常温、剧烈搅拌下慢慢滴加溶于120ml二氯苯的双(三氯甲基)碳酸酯溶液，加毕，升温回流，并在70-80℃的温度下搅拌反应3h，反应结束后通氮气赶走氯化氢气体，真空蒸馏蒸出产品46.8g，收率为55％，含量为99.8％(GC)。
实施例4
催化剂改为N-甲基四氢吡咯，其它同实施例3，得产品48.1g，收率为56.5％，含量为99.9％(GC)。
实施例5
催化剂用量改为N-甲基四氢吡咯，用量增加1倍，其它操作同实施例3，得产品48.3g，收率为56.75％，含量为99.9％(GC)。
实施例6
催化剂用量改为N-甲基四氢吡咯，用量减少5倍，其它操作同实施例3，得产品45.0g，收率为52.8％，含量为99.1％(GC)。
实施例7
催化剂用量改为三乙胺，其它同实施例3，得产品34.0g，收率为40.0％，含量为98.8％(GC)。
实施例8
催化剂用量改为吡啶，其它同实施例3，得产品38.3g，收率为45.0％，含量为98.8％(GC)。
实施例9
催化剂用量改为3-甲基吡啶，其它同实施例3，得产品41.0g，收率为48.2％，含量为99.0％(GC)。
实施例10
反应时间改为5h，其它同实施例1，得产品43.3g，收率为51.2％，含量为99.6％(GC)。
实施例11
反应时间改为8h，其它同实施例1，得产品44.3g，收率为52.4％，含量为99.7％(GC)。
实施例12
反应溶剂改为而氯甲烷，反应温度改为35-40℃，时间改为10h，其它同实施例1，得产品38.0g，收率为46％，含量为98.8％(GC)。
本发明与现有的化学合成方法比较，具有原料廉价易得，操作简单安全，反应周期短，反应收率高，产品质量好，无环境污染等优点，是一个较适于工业化生产的方法。