二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种阳离子单体二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法。
背景技术
二甲基二烯丙基氯化铵(以下简称DMDAAC)是一种很有实用价值的离子单体，其聚合物在石油开采、造纸采矿、纺织印染、日用化工以及水处理领域有着广泛的用途，80年代末90年代初，国内开始研究，几乎所有研究者都采用二甲胺和烯丙基氯以及氢氧化钠进行反应制备DMDAAC。其反应方程为：
(1)
反应(1)生成的二甲胺盐酸盐经氢氧化钠中和，再生成二甲胺：
(2)
由于用上述反应方法，所得到的单体溶液中含有大量的副产物氯化钠，即使减压蒸馏也不能完全去除，这将影响以后的聚合反应，因而限制了单体的应用。
本发明目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种在反应过程中不生成于氯化钠的二甲基二烯丙基氯化铵的制备方法，使以后二甲基二烯丙基氯化铵单体聚合容易。
为此，本发明的方案是：以强碱性树脂代替氢氧化钠，并在相转移催化剂的存在下，进行DMDAAC的合成，具体方法为：在15～20℃温度下，以33％的二甲胺和烯丙基氯的投料重量比为1∶1.2，烯丙基氯采用滴加方式，将其滴加到存有33％的二甲胺和强碱性树脂以及相转移催化剂的溶液中；烯丙基氯滴加完毕后，升温至50℃左右回流3～8小时，PH值为8左右时，停止反应；然后，分离、减压蒸馏得到二甲基二烯丙基氯化铵。强碱性树脂可用强碱性苯乙烯阴离子交换树脂，强碱性树脂的投入量满足交换容量即可，相转移催化剂为四乙基溴化铵或四乙基氯化铵。
反应原理：烯丙基氯和二甲胺发生亲核取代反应，先生成叔胺，再进一步反应得到季铵盐。
第一步二甲胺作为亲核试剂与烯丙基氯进行亲核取代反应生成二甲基一烯丙基胺，它是一种叔胺，反应方程为：
(1)反应(1)生成的二甲胺盐酸盐经碱性树脂中和，再生成二甲胺：
当反应结束后，树脂可用4～10％的氢氧化钠再生
第二步叔胺的季铵化，反应方程为：
(2)
本发明与现有技术相比，用强碱性树脂代替氢氧化钠，避免无机盐氯化钠的生成，这对单体后续聚合反应比较有利，而且使反应生成物分离容易，加相转移催化剂，提高油溶性地烯丙基氯和水溶性的二甲胺二者的互溶性，同时也可起到阻止烯丙基氯的挥发。因此用本方法制备二甲基二烯丙基氯化铵，反应过程中不生成氯化钠，使以后二甲基二烯丙基氯化铵单体的聚合较容易。
【具体实施方式】
结合实施例作一说明：
实施例1
在100ml的三口烧瓶中，加入25克33％的二甲胺以及40克的强碱性苯乙烯阴离子交换树脂和0.2克的四乙基溴化铵，一边搅拌，一边慢慢滴加30克烯丙基氯，温度控制在20℃，烯丙基氯滴加完后，温度升至50℃左右，回流4小时，当PH值为8左右时，停止反应。将反应混合物过滤，回收树脂，用4～10％的氢氧化钠再生，反复使用。母液为50～60％的二甲基二烯丙基氯化铵，先在常压下，将未反应的二甲胺、烯丙基氯蒸出并回收，然后进行减压浓缩，得到80％的二甲基二烯丙基氯化铵溶液。
实施例2
在100ml的三口烧瓶中，加入25克33％的二甲胺以及30克的强碱性苯乙烯阴离子交换树脂和0.2克的四乙基溴化铵，一边搅拌，一边慢慢滴加30克烯丙基氯，温度控制在20℃，烯丙基氯滴加完后，温度升至50℃左右，回流3小时，当PH值为8左右时，停止反应。将反应混合物过滤，回收树脂，用4～10％的氢氧化钠再生，反复使用。母液为40～50％的二甲基二烯丙基氯化铵，先在常压下，将未反应的二甲胺、烯丙基氯蒸出并回收，然后进行减压浓缩，得到80％的二甲基二烯丙基氯化铵溶液。