专利名称:氨基甲酸酯类的制备方法
本发明涉及一种新的制备氨基甲酸脂类的方法。
就一般所知，氨基甲酸酯类是通过碳酰氯和醇反应生成氯甲酸酯然后再氨解制得。在工业操作中处理高度毒性和腐蚀性的原料和中间产物是很费事的。另外，生产过程产生HCl和含卤素的废盐，在工业上除去它们的费用是昂贵的。(参看Ullmann，Enzyklopadie der techn.Chemie，9，118及以下等页。)另一方法不用碳酰氯，而用尿素和醇类反应。但这方法的缺点是反应温度高，反应时间长，以及处理固体方面技术上的困难。(参看例如，Houben-Weyl，Methoden d.org.Chemie，8，111及以下等页。)本发明的目的是提供一种在技术上简单和经济，而又不会污染环境的制备氨基甲酸酯类的方法。
为达到此目的，在通式为R2OH的醇和离子型卤化物存在下将具有通式为(Ⅱ)的甲酰胺进行电化学氧化，就可很有利地制得具有通式为(Ⅰ)的氨基甲酸脂类。
其中R1是氢，烷基，环烷基，或烷芳基，R2是低分子量的烷基。
此方法的成功使人感到意外，因为长期来认为在可导电性的盐类如四氟硼酸四烷基铵的存在下在醇中甲胱胺的电化反应总是生成烷氧基甲胺的。(参看，例如，L.Eberson and K.Nyberg，Tetrahedron 32(1976)，2185-2206)，反应式如下
本发明的反应式如下
具有通式(Ⅱ)的原料中，R1是氢，烷基，环烷基或烷芳基。
优先选用的烷基是有1-12个碳原子的烷基，尤其是1-8、最好是1-4个碳原子的烷基，如甲基，乙基，正-丙基和异丙基，正丁基以及叔丁基。
优先选用的环烷基是有3-8个碳原子的环烷基，特别是5-6个碳原子的环烷基。R1可以是有7-12个碳原子的烷芳基，特别是7或8个碳原子的烷芳基，如苯甲基和苯乙基。
所述基团可以带有取代基，这些取代基在反应条件下应是隋性的如C1-C4烷基，或C1-C4烷氧基，卤素或腈。
反应可用下述甲酰胺类进行，例如甲基甲酰胺，乙基甲酰胺，正丙基甲酰胺和异丙基甲酰胺，正-丁基甲酰胺，正-辛基甲酰胺，环己基甲或酰胺，环戊基甲酰胺，苄基甲酰胺，和未被取代的甲酰胺。
具有通式为R2OH的醇类中，R2是低分子量烷基，特别是有1-5个碳原子的烷基，最好是甲基或乙基。可用的醇如正丙醇和异丙醇，正-丁醇，正-丙醇，特别是甲醇和乙醇。
合适的离子型卤化物是氢碘、氢溴酸及氢氯酸的盐类。氢溴酸盐如碱金属和碱土金属的溴化物和季铵盐，特别是溴化四烷基铵尤佳。本发明对阳离子是无所谓的，因此可以用其他金属离子的卤化物，但用便宜的卤化物为好，例如包括钠，钾，钙和铵的溴化物，和溴化二甲基铵，溴化三甲基铵，溴化四甲基铵和溴化四乙基铵。
本发明的方法并不要求特别的电解池，但在一个不分隔的连续流动的电解池中进行为好。阳极可由任何一般的阳极物质组成，但它们在电解条件下应是稳定的，如贵金属，金或铂，或金属氧化物如Ni Ox。较好的阳极材料是石墨，阴极可由下述金属构成，如铅，铁，钢，镍或贵金属如铂，较好的阴极材料也是石墨。
电解质组合物的选择范围较宽，如可由下列物质组成10-80%(重量)的R1NHCHO10-80%(重量)的R2OH以及0.1-10%(重量)的卤化物。
如必要可在电解质中加进溶剂比如为了改善甲酰胺或卤化物的溶解度，这些溶剂的实例为腈类如乙腈，碳酸脂类如碳酸二甲脂，和醚类如四氢呋喃。根据本发明的方法，电流密度并不是一个限制因素，如1-25A/dm2，较好是3-12A/dm2。若电解在大气压下进行，温度最好选择在最少低于电解质沸点5-10℃以下。若使用甲醇或乙醇，电解最好在20-30℃下进行。我们意外地发现，根据本发明的方法在不必降底收率的情况下仍可获得甲酰胺的高转化率，根据本发明的方法目前的产量亦特别地高。例如当电解只有2-2.5F/mole甲酰胺时，甲酰胺可达到完全转化。
电解产物可以用一般方法处理，特别有利是用蒸馏处理。过量的烷基醇或所用的助溶剂首先蒸馏出来，卤化物用一般的方法除去，如过滤或提取，氨基甲酸酯类可通过蒸馏或重结晶来提纯。烷基醇，任何未转化的甲酰胺，助溶剂及卤化物可便利地循环返回电解。本发明的方法可间歇或连续进行。
根据本发明方法制取的氨基甲酸酯类是有着多种用途的合成异氰酸酯的中间体，谷物保护剂和助剂，比如织物整理助剂。
实例电氧化是在20-25℃下在以石墨为阴极及阳极的不分隔的电解池中进行。在电解过程中含有溴化钠作为导电的盐的电解质通过热交换器以200升/小时的速度泵进电解池，表1表明电解质的组成。
电解完后在大气压下蒸馏除去醇，直至瓶底温度达到120-130℃，然后在5-40毫巴的压力下蒸馏提纯剩余物。未被取代的氨基甲酸甲酯(实例7)产品是通过在乙酸乙酯里重结晶来提纯。在实例8和实例9中，除去醇后的残余物可在80°-100℃下热滤以除去Na Br，随后氨基甲酸乙酯在20-30℃下以光谱(1H-NMR)纯的形式从滤液中结晶而出。所得氨基甲酸酯收率为原料(Ⅱ)的57-88%，转化率100%。
表1概述了实例1至9
权利要求
1.一种制备具有通式(I)的氨基甲酸酯类的方法，式中R1是氢，烷基，环烷基，或烷芳基，R2是低分子量的烷基，该方法包括在一种具有通式为R2OH的醇和一种离子型卤化物存在下将具有通式(Ⅱ)的甲酰氨进行电化学氧化。
2.根据权利要求
1的方法，其中所用的卤化物是一种氢溴酸盐。
3.根据权利要求
1的方法，用石墨阳极进行电解。
4.根据权利要求
1的方法，其中所用的醇是甲醇或乙醇。
专利摘要
氨基甲酸酯类(I)是在一种醇R
文档编号C07C271/10GK86105208SQ86105208
公开日1987年2月18日 申请日期1986年8月13日
发明者迪特尔·德路纳, 海因茨·亨内·鲍姆, 迈克尔·施泰尼格 申请人:Basf公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan