背景及概述[1]
N,N-二甲基甲酰胺(縮寫為DMF),是一種無色、透明的液體,它極性強,毒性小,是一種很好的有機溶劑。隨著生物藥物的興起,N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作為溶媒在原料藥和藥物中間體中的制備中得到廣泛得應用。
作為重要的化工原料以及溶解能力強的"萬能有機溶劑",DMF主要應用于聚氯乙烯和聚丙烯腈等合成行業(yè)的洗滌固化劑、腈綸的干法紡絲生產、醫(yī)藥行業(yè)的藥物合成中間體、農藥行業(yè)的殺蟲劑、染料行業(yè)的染料溶劑、電子行業(yè)中用于鍍錫零部件的淬火及電路板的清洗等。其它行業(yè)還包括作為危險氣體的載體、在氣液色譜分析中用作固定相、藥品結晶的溶劑、粘合劑等。DMF還可與許多物質如鹽酸、三氧化硫、三氟化硼等形成絡合物,也有非常重要的工業(yè)意義。DMF目前在中國最主要的應用是濕法合成革和腈綸的干法紡絲生產,由于國家對有毒化學試劑含量以及農藥標準的提高,在農藥行業(yè)的應用已經逐漸減少。DMF具有良好的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,在無酸、無堿和某些鹵化烴存在時,即使將其加熱至沸點也不會分解。在350℃或更高溫度下,DMF發(fā)生分解反應,生成一氧化碳和二甲胺,在含水溶液中沸騰時,DMF會發(fā)生水解,生成甲酸和二甲胺。
制備[1-2]
報道一、
高純N,N-二甲基甲酰胺的制備方法,其特征在于,提成步驟包括:
a.取廢液N,N-二甲基甲酰胺,向其中加入體積濃度為30%的硫酸溶液,使pH值控制在6~8范圍內;并與廢液N,N-二甲基甲酰胺中的有機堿等雜質反應,使反應物從溶液中析出。
b.將上述調質得到的N,N-二甲基甲酰胺,預熱到120℃,閃蒸罐真定空度30mmhg,進行閃蒸,去除低沸點的雜質和水。
c.將上述蒸餾得到的N,N-二甲基甲酰胺,預熱到70℃,通入加熱到90℃的空氣,脫除殘留的二氯甲烷、甲基叔丁基醚、水、游離胺。
d.將脫除金屬離子處理后的N,N-二甲基甲酰胺減壓精餾,精餾出液檢測合格后裝罐,充氮氣保存,即得到純度≥99.9%(wt)的藥用級N,N-二甲基甲酰胺。
報道二、
一種色譜級N,N?二甲基甲酰胺的制備方法,步驟如下:
(1)將原料N,N?二甲基甲酰胺(含量約為99.5%)經過粒徑為5mm~10mm的氫化鈣吸附柱,裝柱量為柱長的4/5,流速約為50mL/min,N,N?二甲基甲酰胺原料與氫化鈣充分接觸,吸附其中的水分等雜質,待吸附出液檢驗合格(即流出液各項指標接近色譜級的技術指標要求,具體技術指標要求見表1。)后進入下步操作;
(2)將步驟(1)中吸附出液打入蒸餾釜,釜內加入5%的氧化鋁(重量比),預燒500~600℃,約1小時。在5~10mmHg壓力下減壓蒸餾,使N,N?二甲基甲酰胺進一步脫水干燥并去除少量胺類雜質,棄去前餾分;
(3)將步驟(2)中蒸餾出液檢驗合格后收取成品,用0.45μmNYL微孔濾膜過濾于充有氮氣的試劑瓶中保存,即得色譜級N,N?二甲基甲酰胺。
報道三、
將甲醇氣化后,在以銅為主體的復合型催化劑(相對于甲醇的用量為1wt%)上反應溫度為220℃,壓力為常壓下,催化脫氫生成甲酸甲酯,再與二甲胺發(fā)生胺化反應,得到粗產品N,N-二甲基甲酰胺和甲醇,粗產品經精制后得到高純N,N-二甲基甲酰胺。
報道四、
稱取20g羥基磷灰石浸漬在48.6mmol·L-1的水合三氯化釕的溶液中,室溫下攪拌20h,130℃干燥,350℃氫氣氣氛下還原3h,制得2wt%Ru-HAP;將2wt%Ru-HAP浸漬于一定體積、濃度為0.1M的硝酸鈰水溶液中靜置過夜,200℃下真空干燥,即得1wt%CeO2-2wt%Ru-HAP復合催化劑。成型篩取14-25目催化劑填充至反應管中,填充15mm床層,在4.0MPa的壓力下,二甲胺的空速為200h-1,原料CO的流速為5mL·min-1。在200℃下反應,反應2h取樣色譜分析,DMF(N,N-二甲基甲酰胺)的收率為75%。
回收方法[5-6]
報道一、
從阿普唑侖中間體精制母液中回收N,N-二甲基甲酰胺的方法
具體步驟如下:
向500L反應釜中加入阿普唑侖中間體苯并二氮雜硫酮的精制母液200kg(含N,N-二甲 基甲酰胺140kg、水50kg、粗品約6kg、雜質約4kg),加入50kg的水,攪拌,有淡黃色阿普唑侖 中間體析出;過濾,回收阿普唑侖中間體4kg,得廢液246kg,含有的N,N-二甲基甲酰胺、水、 少量高沸點雜質重量比約為3:2:0.1。
向廢液中加入50kg二氯甲烷萃取,分出下層有機層。萃取3次,合并有機層,約 280kg。分出的水層100kg為廢水,由污水處理廠進行處理。
向含N,N-二甲基甲酰胺的二氯甲烷萃取液加入25kg無水硫酸鈉,常溫常壓攪拌干 燥6小時;過濾,得干燥后的萃取液270kg。
對萃取液進行分餾,先常壓緩慢分餾,收集沸點為40℃以下的可回收利用的萃取 劑二氯甲烷123kg,回收率82%;再升溫至50℃,減壓蒸餾,收集含量在98%以上的N,N-二甲基 甲酰胺119kg,回收率85%。
報道二、
所獲一批N,N-二甲基甲酰胺廢水溶劑,經測定其中N,N-二甲基甲酰胺的濃度為40%,采用單一溶劑辛酸為萃取劑,從轉盤萃取塔的下部進入,進料流量固定為10ml/min,廢溶劑從萃取塔的上部進入,流量設定為20ml/min。設定篩板轉盤萃取塔的轉盤速度為40r/min,萃取溫度為25℃,在萃取塔的頂部獲得萃取相。將獲得的萃取相進行精餾操作,從精餾塔的中部進入,控制操作壓力為0.75atm,回流比設定為0.5。在此操作條件下,收集塔頂溫度為140.8℃下的塔頂餾分。然后將獲得的餾分分別通過脫水柱和脫色柱進行進一步的精制,最終獲得高純度的N,N-二甲基甲酰胺產品。經測定,產品中N,N-二甲基甲酰胺的純度為99.94%,水分含量為376ppm,品質完全滿足紡絲有機溶劑循環(huán)套用的要求,經物料衡算獲得N,N-二甲基甲酰胺的回收率為97.2%。
參考文獻
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[2] [中國發(fā)明,中國發(fā)明授權] CN201110440952.1 一種色譜級N,N二甲基甲酰胺的制備方法[3] [中國發(fā)明] CN201410810469.1 一種N,N-二甲基甲酰胺的合成方法
[4] [中國發(fā)明] CN201911133479.5 N,N-二甲基甲酰胺的制備方法
[5] CN201610701455.5 從阿普唑侖中間體精制母液中回收N,N-二甲基甲酰胺的方法
[6] [中國發(fā)明] CN201811248532.1 N,N-二甲基甲酰胺的萃取-精餾回收方法