技术领域：
本发明涉及化工合成分离提纯技术领域，具体涉及一种无副产物生成的n,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺合成及提纯工艺。
背景技术：
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天然薄荷脑作为一种清凉剂在日用化工、食品、医药和卷烟制品中具有很重要的用途,但由于薄荷脑挥发性和刺激性大,导致其清凉效果短促而强烈,甚至对人体皮肤和眼睛造成伤害,其特殊的薄荷气味更是限制了它在日化用品中的广泛应用。而新型凉味剂ws-23(n,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺)的特点:清怡、持久、新鲜、无刺激性辣味、无苦味。可以广泛用于口香糖、牙膏、糖果、果冻、果酱、淀粉食品、肉制品、香烟、药品等制品,因此对ws-23进行合成研究极有现实意义。
ws-23是利用dippn(2,2-二异丙基丙腈)和甲基化试剂反应得到的，但是该反应结束后，得到的是粗品ws-23，现有对于ws-23合成工艺采用dippn和甲醇、硫酸二甲酯等甲基化试剂，酸作催化剂通过长时间的甲基化反应获得的，时间过长，导致dippn会分解而且反应不完全，同时不明副产物增多，对于后续的提纯分离难度较大，通过一锅法合成的ws-23粗品，必须通过蒸馏工艺去除部分副产物，和大量的溶剂结晶提纯才能获得99％以上的纯品，后续提纯后的母液中含有大量的副产物和未反应的dippn，母液还需要特殊的离子交换设备去分离，导致了此项工艺步骤过于繁琐，溶剂和料液损失量大，一次结晶率低，反复提取结晶，造成了过多的废液，成本也在逐渐增大，利润空间降低，不利于现在的环保和经济和谐发展。
本合成技术采用dippn和碳酸二甲酯、多聚磷酸等原料，通过特殊滴加工艺操作合成ws-23粗品，反应时间短，而且没有副产物，原料利用率高，后续的提纯，不需要采用蒸馏工艺，降低了能耗，采用混合溶剂量少溶解ws-23，然后通过过滤装置，加入到结晶釜中，即可以达到结晶，结晶时间短，母液可以直接循环使用，使用溶剂少，完全结晶温度控制在-5℃，特别容易烘干，烘干后，溶剂无残留，很好的降低了成本，控制了成本，扩大了利润空间，纯度99％以上的ws-23一次收率能够达到80％以上，废液无排放，相对较为环保、安全。
技术实现要素：
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本发明所要解决的技术问题在于提供一种工艺生产经济性好、环保性强且产物纯度和收率高的无副产物生成的n,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺合成及提纯工艺。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
无副产物生成的n,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺合成及提纯工艺，具体步骤如下：
(1)对反应釜进行冲洗和干燥，保证没有其他溶剂和杂质；
(2)向反应釜中投入多聚磷酸，开启加热和搅拌装置，加热至50-55℃，然后投入部分碳酸二甲酯，搅拌30min；
(3)将剩余碳酸二甲酯与2,2-二异丙基丙腈配成混合液，并向反应釜中滴加该混合液，控制滴加速度；
(4)混合液滴加完毕后继续加热，反应过夜，待釜内温升至125℃后停止加热，通循环水冷却料液，釜内温降至80-85℃后滴加蒸馏水，待料液变为乳白色后停止滴加蒸馏水；
(5)向反应釜中加入混合溶剂，搅拌30min后静置，放出下层水，再加碱水洗料，再次搅拌30min后静置，放出下层水；
(6)将油层转入结晶釜中，低温结晶，离心甩料，得到晶体，经烘干后得到产物n,2,3-三甲基-2-异丙基丁酰胺。
所述混合液滴加过程中反应釜保持持续加热，但釜内不出现回流。
所述混合液的滴加速度前期控制在1ml/min，后期控制在0.5ml/min。
所述混合溶液由石油醚、乙酸乙酯和正己烷混合而成。
所述碱水为30％氢氧化钠水溶液。
所述碱水洗料时釜内温不得超过53℃。
所述低温结晶的低温槽温度设为-10℃，待釜内料液温度达到5℃后开始离心甩料。
本发明各操作原理：
1、多聚磷酸在釜内加热温度控制在50-55℃，否则多聚磷酸粘稠，不能很好地包裹原料，温度过高，碳酸二甲酯因沸点低容易挥发；
2、先将多聚磷酸与部分碳酸二甲酯充分混合，使其后续滴加混合液过程，其中一个物料过量，另一个物料能够完全反应，有效避免副产物的生成；
3、混合液分段滴加速度的控制是为了防止前期滴加料液没有融合到多聚磷酸中，容易造成物料的蒸发；
4、提纯处理时先加蒸馏水，再加混合溶剂，混合溶剂要严格控制，否则一次结晶率低，烘干时间长、香气不足且产品白度不够；碱水洗料时釜内温不得超过53℃，否则会导致副产物的生成。
本发明的有益效果是：
(1)现有技术采用的工艺是将所有原料投入反应釜中进行加热反应，加热时间长，副产物多，能耗大，成本高；即使采用如本发明所述提纯方法的对照例，经离心甩料后母液中仍存在1.7％的副产物，产物ws-23纯度为97.8％，收率仅为67.5％；而本发明采用滴加融合技术和提纯方法，反应时间短，没有副产物生成，离心甩料后母液中仅含有少量未反应的原料dippn和少量产物ws-23，所得产物ws-23纯度达到99％，平均收率达到87％以上；
(2)现有技术反应生成的ws-23粗品需要通过蒸馏技术去除部分副产物，再通过多次结晶才能够完全去除副产物；而本发明只需要采用混合溶剂，就可以通过一次结晶使所得产物符合国家标准；
(3)本发明只采用一次结晶，结晶时间短，母液中产物ws-23含量较低，母液颜色较淡，可以直接循环使用，利于母液中少量ws-23的进一步分离，不需要采用蒸馏或者离子交换去处理，操作简单，经济性好；
(4)本发明结晶所用溶剂的用量少，不仅降低了工业生产的危险性，而且实现了经济与环保的双重意义。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
称取75g多聚磷酸于反应釜中，开启搅拌，开启加热使釜内温达到52℃；然后往釜中加入10g碳酸二甲酯，搅拌30min，再往恒压滴液漏斗中加入17g碳酸二甲酯、27.3gdippn的混合液，前期10min滴加速度控制在1ml/min，剩余混合液滴加速度改为0.5ml/min；滴加过程中釜内温不断上升，滴加完毕后，继续加热，当加热12h后釜内温上升到125℃，停止加热，通循环水冷却料液；当釜内温在85℃时，往滴液漏斗中加入30g蒸馏水，然后开始滴加蒸馏水，釜内的溶液马上就会变为浑浊，随着水量的增加，逐渐变为乳白色；然后往釜中加入石油醚30g、乙酸乙酯5g、正己烷10g，开启搅拌30min；静置，放出下层水，釜内温50℃，再用20g30％氢氧化钠水溶液洗料；搅拌30min，静置，放出下层水，油层取样分析，原料dippn含量为0.38％；把料液转入结晶釜中，设置低温槽温度-10℃，开始低温结晶，43min后釜内料液温度达到0℃，开始离心甩料，湿料重38.2g，母液为微黄色，重43.7g，母液中原料dippn含量0.41％，ws-23含量为8.8％、把离心后的ws-23，再烘箱中40℃减压烘干2h，即可得到ws-23纯度达到99％，熔点61.8-62.2℃，干品为白色晶体，重量为30.2g，收率达到88.3％。
实施例2
称取80g多聚磷酸于反应釜中，开启搅拌，开启加热使釜内温达到54℃；然后往釜中加入10g碳酸二甲酯，搅拌30min，再往恒压滴液漏斗中加入17g碳酸二甲酯、27.3gdippn的混合液，前期10min滴加速度控制在1ml/min，剩余混合液滴加速度改为0.5ml/min；滴加过程中釜内温不断上升，滴加完毕后,继续加热，当加热12h后釜内温上升到126℃，停止加热，通循环水冷却料液；当釜内温在85℃时，往滴液漏斗中加入31g蒸馏水，然后开始滴加蒸馏水，釜内的溶液马上就会变为浑浊，随着水量的增加，逐渐变为乳白色；然后往釜中加入石油醚30g、乙酸乙酯5g、正己烷10g，开启搅拌30min；静置，放出下层水，釜内温50℃，再用20g30％氢氧化钠水溶液洗料；搅拌30min，静置，放出下层水，油层取样分析，原料dippn含量为0.43％；把料液转入结晶釜中，设置低温槽温度-10℃，开始低温结晶，49min后釜内料液温度达到0℃，开始离心甩料，湿料重37.9g，母液为微黄色，重44.7g，母液中原料dippn含量0.41％，ws-23含量为8.0％、把离心后的ws-23，再烘箱中40℃减压烘干2h，即可得到ws-23纯度达到99％，熔点62.1-62.5℃，干品为白色晶体，重量为29.8g，收率达到87.1％。
对照例
取75g多聚磷酸、27g碳酸二甲酯、27.3gdippn于反应釜中，开启搅拌，开启加热继续加热，当加热12h后釜内温上升到125℃，停止加热，通循环水冷却料液；当釜内温在85℃时，往滴液漏斗中加入30g蒸馏水，然后开始滴加蒸馏水，釜内的溶液马上就会变为浑浊，随着水量的增加，逐渐变为乳白色；然后往釜中加入石油醚45g，开启搅拌30min；静置，放出下层水，釜内温50℃，再用20g30％氢氧化钠水溶液洗料；搅拌30min，静置，放出下层水，油层取样分析，原料dippn含量为7.6％，还有一些未知物1.3％；把料液转入结晶釜中，设置低温槽温度-10℃，开始低温结晶，43min后釜内料液温度达到0℃，开始离心甩料，湿料重29.7g，母液为微黄色，重43.7g，母液中原料dippn含量5.9％，ws-23含量为8.8％、未知物1.7％还在其中，把离心后的ws-23，再烘箱中40℃减压烘干2h，即可得到ws-23纯度达到97.8％，熔点60.8-62.2℃，干品为白色带微黄色晶体，重量为23.1g，收率达到67.5％。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。