二乙氨基乙氧基乙醇的合成方法

2013年第3期广东化工第40卷总第245期www.gdchem.com二乙氨基乙氧基乙醇的合成方法宋琳珩,郑晓秋,王宏波(锦西化工研究院有限公司研发中心,辽宁葫芦岛125000[摘要]介绍了2(2-二乙氨基乙氧基)乙醇的性能、用途及合成新方法。并对物料配比、温度、氯乙氧基乙醇纯度、缚酸剂和催化剂与产物收率之间的关系进行了小试和中试研究,确定了最佳工艺条件。产品纯度达998%,收率80%以上(以氯乙氧基乙醇为基准计算关键词]2-(2-二乙氨基乙氧基)乙醇:氯乙氧基乙醇;缚酸剂;二乙胺[中图分类号TQ[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2013)03-004302A Method of Manufacturing 2-(2-diethylaminoethoxy )ethanolSong Linheng, Zheng Xiaoqiu, Wang Hongbo(Jinxi Research Institute of Chemical Industry Co, Ltd., Huludao 125000,China)Abstract: The properties, application and manufacture of 2-(2-diethylaminoethoxy )ethanol were introduced. The influence of feeding mode, raw material ratireaction temperature, 2-(2-chloroethoxy )ethanol purity, acid-binding agents and catalysts on the yield was investigated. Therefore, the optimization of themanufacture conditions was determined. The product purity and yield (based on 2(2-chloroethoxyjethanol) can reach up to 99.8% and 80 above, respectivelyKeywords: 2-(2-diethylaminoethoxy )ethanol: 2-(2-chloroethoxy )ethanol: acid-binding agents: diethylamine2(2-二乙氨基乙氧基)乙醇(简称 DEAEE),是一种无色或浅黄乙氧基乙醇的成本较高引色透明液体,易氨解形成黄色或深棕色液体。其结构式为本试验研究以氯乙氧基乙醇和二乙胺为主要原料,在催化剂(CHCH)NCH2CH2OCH2CH2OH,分子量161.24,沸点100-104和缚酸剂作用下合成粗产品,再经减压精馏收集得到色谱纯度为℃(33kPa,相对密度(204℃)0.9410,折光率(20℃)4480。98%的二乙氨基乙氧基乙醇乙胺价格较低,而氧基乙中间体。如:用于合成镇咳药咳必清(1-苯基环戊烷-1-羧酸--(β-路线为咳必清中间体的生产方法提供了更多的选择,也对2氯乙化剂、纤维处理剂、聚氨酯软泡沫催化剂等。据资料报道,目前1实验部分氧乙烷醚化工艺。将环氧乙烷通入50℃的二乙氨基乙醇中,进行11反应原理醚化反应,合成的粗产品经减压精馏收集二乙氧基乙醇在催化剂和缚酸剂的作用下,二乙胺与氯乙氧基乙醇烃基化分。该工艺使用的环氧乙烷为易燃易爆危险化学品,运输、使用试剂作用,氨基上的氢原子被烃基取代,生成2(2-二乙氨基乙氧不便,另外,环氧乙烷和二乙氨基乙醇价格较高,导致二乙氨基基)乙醇。主要反应方程式如下:HOCH2 OCH2 CH2 CI+(CH3 CH2)2NH缚酸力(CHCH) NCH2CH2OCH2CH2OH+C-+HO1)HOCH CH2Cl+(CH3 CH2 )2NH缚酸力( CH3CH2)2NCH2CH2OH+Cl-+HOHOCH2 CHz OCHI CH:OCH2CH2CI+(CH3 CH2)2NH-(CH3CH2)2 NCH CHz OCHz CH2 OCH2 CH: OH +Cl-+ H2o (3)缚酸剂实验原料与设备实验发现二乙胺过量有助于提高产品收率,但过量太多,对提高1.2.1主要原材料产品收率影响甚微,而原材料消耗增加,回收二乙胺的能耗增加氯乙氧基乙醇(CEE):自产,纯度≥98%;二乙胺(DEA):工同时设备生产能力降低。实验结果见图1。业级,纯度≥98%。122主要仪器及设备(1)小试2L不锈钢耐压搅拌釜,配导热油加热系统:2L减压装置;GC-112A型气相色谱仪,上海精密科学仪器有限公司:2WA-J型阿贝折光仪,上海索光光电技术有限公司。1200L不锈钢耐压搅拌反应釜;高压计量泵;1500L缚酸剂处理搅拌釜;过滤系统;真空蒸馏系统;导热油加热系统。1.3操作步骤向一配备有搅拌的20L耐压不锈钢釜中,加入一定配比的二乙胺、氯乙氧基乙醇和脂肪族取代酰胺类催化剂,维持反应温度80-120℃。当反应液中的氯乙氧基乙醇含量小于3%时,降温后加入缚酸剂。在低温下再反应2小时。之后,分离出有机相进行减压精馏,收集102-110c(1.33kPa)馏分15202.53.03.5中试重复上述小试合成步骤,并对反应的放热情况进行了考查DEA/ mol2结果与讨论图1物料配比对收率的影响21物料配比的影响Fig. I Influence of raw material ratio on yield般情况下,在有机合成反应中,需要其中某一种参加反应的物料过量。过量的物料大多具有价格便宜、易于回收等特点根据图1的实验结果,二乙胺与氯乙氧基乙醇的最佳配料比为3.0:1。[收稿日期]2012-12[作者简介]宋琳珩(女,浏阳人,本科,主要研究方向为有机和高分子材料。广东化工2013年第3期44www.gdchem.com第40卷总第245期2由图3可以看出,提髙反应温度,虽能加速反应进行,提高本实验采用的催化剂为脂肪族取代酰胺,其结构式:收率,但由于氯乙氧基乙醇在高温下容易分解,当反应温度超过RCONHR'或 RCONH(R”)2,R为H、甲基、乙基、丙基等脂肪族105℃时,反应收率反而降低了。综上所述,反应温度95~105℃取代基,R'为甲基、乙基、丙基等脂肪族取代基。从中选取三种为最佳催化剂其中R0l为NN二甲基甲酰胺、JR02为NN二甲基乙2.4缚酸剂的影响酰胺和R03为N,N二甲基丙酰胺),对其进行了筛选,结果如图氯乙氧基乙醇与二乙胺反应生成氯化氢,而氯化氢随即与氨2所示类物质形成胺盐。如果要得到产物并能回收二乙胺,必须在反应完成之后,加入缚酸剂将氯化氢及时脱离出来。实验对缚酸剂的JRO31.0催化剂用量%以CEE计)图2催化剂筛选实验结果缚酸剂浓度%图2可以看出,选用JR01做合成用催化剂效果最佳,催化图4缚酸剂用量与收率之间的关系剂用量为CEE质量分数018%Fig 4 Influence of acid binding agents on yield23反应温度的影响原料氯乙氧基乙醇具有较低的热稳定性,此合成反应又属于放缚酸剂用量以完全脱除生成的氯化氢为准,由实验数据可以热反应,故反应温度对合成收率影响极大。实验结果如图3所示看出,降低缚酸剂浓度,使收率降低,其原因是废水带走部分产品,从理论上说,加入固体缚酸剂应最为理想,废水量最少,收率最高,但固体缚酸剂与有机相接触界面小,与胺盐不易反应完全,且反应所需时间长,因而不易用于工业过程中。由上述试验结果可以看出,缚酸剂用量以45%浓度为最佳。25反应温度的影响原料纯度对产品精制的影响众所周知,氯乙氧基乙醇纯度不高时,所含杂质如氯乙醇二氧六环、二氯乙醚、氯乙氧基乙氧基乙醇极难与之分离。而采多50用此种低纯度原料进行合成,其中杂质与二乙胺反应的生成物未反应杂质的沸点与目标产物的沸点接近给分离精制带来困难,故选用纯度>95%的原料氯乙氧基乙醇为宜26中试合成条件对反应的影响中试重复了上述小试条件试验,得到了几乎相同的结果27加料方式对合成的影响此合成反应为放热反应。由于小试所用的反应釜不易反映出反应温度/℃反应中出现的放热情况,故特别进行了中试放大试验,为将来的工业化生产打下一定的基础。主要对加料方式和反应热之间的关图3反应温度和压力对收率的影响系进行了研究。试验结果见表1。Fig3 Influence of reaction temperature and pressure on yield表1加料方式与反应放热之间的关系Tab. I Relationship between feeding mode and chemical heat release加料方式反应温度/℃反应压力MPa装填系数/%放热情况达到反应温度后半小时,突然剧烈放热,夹套冷却次性加入DEA和CEE90-1000150.35水无法使其降温,安全阀在035MPa自动开启釜内最高温度达到135℃滴加DEA0.10035滴加速度过快时,反应放热剧烈,安全阀自启较低3滴加DEA滴加速度均匀、缓慢,反应放热均匀。在达到反应温度后,反应放热几乎可维持自身反应80900.12-0.30滴加速度过快时,反应放热剧烈,安全阀自启滴加CEE0.12-0.23滴加速度均匀、缓慢,反应放热均匀,在达到反应温度后,反应放热几乎可维持自身反应滴加cEE70800.100.2070同3先加入20%左右的CEE和7DEA,再按比例同时滴加85-950040.15CEE和DEA同上95-1005-0.19同3893l15-125(下转第5页)2013年第3期广东化工第40卷总第245期www.gdchem.com23配合物对人体癌细胞的增殖抑制作用activities of two copper(II)complexes with diethylenetriamine and 2通过5种人体肿瘤细胞对配合物进行了体外抗肿瘤活性筛选2'-bipyridine or 1, 10-phenanthroline as ligands[]. Spectrochim. Acta, Part结果见图5。在50μmoL浓度下,该配合物对所选的肿瘤细胞都,200,62:261-268表现出一定的活性,但对不同细胞的抑制活性不尽相同。该配合[5] Pyle AM, Rehmann J P, Meshoyrer R,etal. Mixed-Ligand Complexes of物对HL60的抑制率为6525%对HepG-2的抑制率为4489%,对 Ruthenium(1): Factors Governing Binding to DNA[]. J.Am, Chem Soc,其它三种癌细胞的抑制率在50%以下,抑制率由大到小的顺序为1989,1ll:3051-3058HL-60> HepG-2> HeLa >MCF-7> NCI-H460[6]Gao E-J, Sun T-D, Liu S-H, MAS, et al. Synthesis, characterizationand cytotoxicity in vitro of novel pyridine complexesMed Chem,2010,45:4531-4538[7王海滔张黔玲,等.钉(1多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的作用机制研究门.化学学报,2008,661565-1571[8]杨一心,王艳,赵天成,等.稀土乙酰丙氨酸咪唑配合物的合成及光谱性质门,无机化学学报,2005,21(4):578-582[9〕邱关明,李幼荣,陈石燕,等,稀土对生物机体剂量效应机理的研究进展[门.稀土,2003,24(1):49[10]王东方,2-甲酰基苯磺酸钠缩氨基硫脲铒配合物的合成与晶体结构[.潍坊学院学报,2010,10(2):91-94[ll]Roitershtein D, Domingos A, Pereira L C J, et al. Coordination of 22'-Bipyridyl and 1, 10-Phenanthroline to Yttrium and Lanthanum ComplexesBased on a Scorpionate Ligand]. Inorg Chem, 2003, 42: 7666-767312]费宝丽,李雯,张典,等.脱氢枞胺及其Schi碱衍生物与DNA作用HepG-2 HeLa NCI-H460 MCF-7 HL-60的研究[门林产化学与工业,2012,32(5):16[3]董凤英.含C、N、O配位原子配合物的合成、结构、超分子组装及其图5配合物对五种肿瘤细胞的增殖抑制作用与DNA相互作用研究[D],青岛:中国海洋大学,2009Fig 5 Cytotoxic activity of the complex against[14JChitrapriya N, Mahalingam V, Zeller M. Synthesis, characterizationfive human tumour cell linesstructures and dna binding studies of nickel(In) hydrazonelexes[J. Inorg Chim Acta, 2010, 363(14):3685-36933结论[15]Reddy PR, Shilpa A, Raju N et al. Synthesis, structure, DNA binding以2,2-联吡啶作为配体,得到了2,2-联吡啶钐配合物and cleavage properties of temary amino acid schiff base-phen/bipy Cu(Il)结complexes]. J Inorg Biochem, 2011, 105(12): 1603-1612.通过紫外光谱法、荧光光谱法和粘度法研究了配合物与DNA的65mB, ang.0c, et al. Synthesis: characterization an相互作用,结果表明配合物以插入方式与DNA作用。MTT法抗肿瘤活性稀洗结果表明,该配合物对五种片细胞均布有同程度1 Ophenanthroline[..M.snat,2096153159[17 Lakowicz JR, Weber R. Quenching of fluorescence by oxygen. Probe forstructural fluctuations in macromolecules[J]. Biochem., 1973, 12: 4161-4170参考文献[18]Raja D S, Bhuvanesh N S P, Natarajan K. 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Characterization and biological(上接第44页)业政策和重点发展方向,属于高技术、无“三废”污染、高附加由上可知,最佳的加料方式为先加入20%左右的氯乙氧基乙值的精细化工产品项目,具有很好的经济效益和社会效益。醇和二乙胺,再按比例同时滴加这种原料3结论参考文献()以氯乙氧基乙醇和二乙胺为主要原料合成22-乙氨基 l David R L, Milne G WA. Handbook of Data on Common OrganicCompounds Volume I[M]. Florida, US: CRC Press Inc, 1995: 5698以氯乙氧基乙醇计,成品收率在80%以上,纯度达998%GC相对密度(204094,折光率(20℃1448此合成方法同样适2陈秀强,魏尔清,卞如濂,化工百科全书(第13卷M,北京:化学工业出版社,1997:228-229用于2二乙氨基乙醇和2-2(2-乙氨基乙氧基)乙氧基]乙醇的生B]章思规,实用精细化学品手册有机卷(上)M.北京:化学工业出版社1996:137-138(2)最佳中试合成工艺:加料方式为先加入20%左右的氯乙氧基乙醇和二乙胺,再按比例同时滴加这两种原料;原料配比DEA/CEE)为3:1:反应温度为95~05℃:催化剂选用JR01,(本文文献格式:宋琳珩,郑晓秋,王宏波.二乙氨基乙氧基乙醇用量为氯乙氧基乙醇质量分数018%的合成方法[J].广东化工,2013,40(3):43-44)二乙氨基乙氧基乙醇的研制来源于市场的需求,附合国家产