本發(fā)明涉及一種精細(xì)化工原料的合成工藝方法，特別是涉及一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法。

背景技術(shù)：

β-羥烷基酰胺（haa）作為一類新型固化劑，可以作為水溶性、溶劑性等涂料的交聯(lián)劑，最適合用作粉末涂料的交聯(lián)劑，相比傳統(tǒng)的耐候性粉末專用固化劑tgic的毒性更小，在歐美等國的應(yīng)用呈現(xiàn)上升趨勢。

β-羥烷基酰胺屬于酰胺類化合物，其合成反應(yīng)屬于形成酰胺鍵的反應(yīng)，酰胺鍵是有機合成中極為重要的一類化學(xué)鍵，有多種方法可以構(gòu)建?？梢哉J(rèn)為是氨基(或胺基)取代羧基中的羥基而生成的化合物，也可以認(rèn)為是?；〈?或胺)上的氫生成的衍生物。酰胺可以由羧酸銨鹽的部分失水，或通過酯、酰鹵、酸酐的氨解來合成；腈也可以部分水解得到酰胺。其中經(jīng)典的合成方法是通過羧酸衍生物的胺解反應(yīng)來形成酰胺鍵。從反應(yīng)機理來看，其屬于加成-消除機理，反應(yīng)經(jīng)歷四面體中間體。影響反應(yīng)的平衡以及速率的因素主要有：親核試劑的親核能力與空間位阻、羧酸衍生物羰基碳的親電活性、四面體中間體的穩(wěn)定性、離去基團的離去能力（堿性越弱，離去能力越強）和生成物的穩(wěn)定性。

目前合成烷基酰胺的方法主要有：(1)二乙醇胺與二元酸直接反應(yīng)，該法可得到酰胺和酯的混合物。該方法過程簡單，但需要高溫反應(yīng)，并且得到的產(chǎn)物純度不好，副產(chǎn)物較多，收率較低，合成之后的產(chǎn)物還需要進(jìn)一步純化成本較高，不適合于工業(yè)化生產(chǎn)。(2)用二元酰胺與環(huán)氧乙烷或氯乙醇反應(yīng)，可以得到純度較高的產(chǎn)品。但是環(huán)氧乙烷沸點低，爆炸極限寬，不便操作且不安全。(3)用二元酸酯與二乙醇胺在堿催化條件下反應(yīng)是國內(nèi)外目前使用的最主要方法。這種方法不僅收率較高，而且處理過程簡單，容易實現(xiàn)工業(yè)化。但是，此反應(yīng)需要強堿催化。由于反應(yīng)生成的產(chǎn)物為固體，并且濃度達(dá)到一定程度，產(chǎn)物易析出。析出時容易將堿和未完全反應(yīng)的原料包裹，從而降低產(chǎn)物的純度。產(chǎn)品中包裹的強堿容易與聚酯水解，而未反應(yīng)完全的二乙醇胺易在高溫下使涂料變黃，需要進(jìn)一步行純化。

四甲基氫氧化銨（tmah）為無色結(jié)晶(常含3個或5個結(jié)晶水)是一種強有機堿，屬于季銨堿。加熱到130℃時易分解為三甲胺和甲醇的混合氣體，或者三甲胺和二甲基醚氣體的混合物，根據(jù)此性質(zhì)，tmah在工業(yè)上用作易分解性的催化劑、甲基酯化劑等。

市售四甲基氫氧化銨通常含有五個結(jié)晶水，或者為濃度10%和25%的四甲基氫氧化銨水溶液。本次工藝改進(jìn)用四甲基氫氧化銨作催化劑，由于含有催化劑中含有結(jié)晶水而效率不高。因此研究用帶水劑脫除tmah中的結(jié)晶水，達(dá)到高效催化的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，本發(fā)明采用有機溶劑與四甲基氫氧化銨共沸蒸餾，由于有機溶劑與水的結(jié)合能力強于四甲基氫氧化銨與水的結(jié)合能力，在共沸蒸餾的過程中，隨著有機溶劑的蒸發(fā)，帶出水分，在不需要純化的情況下，就能夠得到較純凈的β-羥烷基酰胺。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述方法包括以下過程：

（1）在裝有磁力攪拌、恒壓滴液漏斗和溫度計的250ml三口燒瓶中，投入醇胺，催化劑以及帶水劑，加熱，回流，將帶水劑蒸出；

（2）將燒瓶中原料升溫至反應(yīng)溫度為100~105℃，開始滴加羧酸酯，滴加時間為2.5~3h內(nèi)滴完；

（3）后升溫至保溫溫度為105℃，保溫時間為3~3.5h；

（4）減壓將最后幾滴甲醇或者乙醇餾出，得產(chǎn)物。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述羧酸酯包括己二酸二甲酯、己二酸二乙酯。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述催化劑為季銨堿，如25%或50%的四甲基氫氧化銨。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述帶水劑為環(huán)己烷，正己烷、甲苯、苯、分子篩。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述醇胺為乙醇胺、二乙醇胺。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述反應(yīng)配比為化學(xué)計量比。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述催化劑四甲基氫氧化銨用量選用酯摩爾量的2~9%。

所述的一種合成β-羥烷基酰胺的工藝方法，所述帶水劑蒸出溫度為帶水的沸點溫度。

本發(fā)明的優(yōu)點與效果是：

1.本發(fā)明使用季銨堿作催化劑能夠增大與反應(yīng)物的接觸面積，在反應(yīng)結(jié)束之后通過加熱分解輕易的除去催化劑，在不需要純化的情況下，就能夠得到較純凈的β-羥烷基酰胺。

2.由于市售季銨堿通常含有五個結(jié)晶水，或者為濃度10%和25%的四甲基氫氧化銨水溶液。因此用帶水劑除去催化劑中的水分，不僅能加速反應(yīng)的進(jìn)程、節(jié)約反應(yīng)時間，提高反應(yīng)收率，降低副產(chǎn)物的含量。

3.添加帶水劑能夠使得催化性能完全發(fā)揮，并且避免產(chǎn)品中包裹強堿，影響粉末涂料的性能的缺點。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

本發(fā)明一種用季銨堿催化合成β-羥烷基酰胺的方法。具體合成路線如下：

其中1己二酸二甲酯或己二酸二乙酯；

2為二乙醇胺；

3為目標(biāo)產(chǎn)物。

（1）優(yōu)選的本發(fā)明的制備方法，包括以下步驟：在裝有磁力攪拌、恒壓滴液漏斗和溫度計的250ml三口燒瓶中，投入醇胺，催化劑以及帶水劑，加熱至帶水劑的沸點溫度，回流1h，將帶水劑蒸出。

（2）將燒瓶中物料升溫至100℃，開始滴加羧酸酯，2.5h內(nèi)滴完。

（3）后升溫至105℃，保溫3h。

（4）減壓將最后幾滴甲醇或者乙醇餾出，得產(chǎn)物。

以下提供本發(fā)明一種β-羥烷基類化合物及其制備方法的具體實施方式：

實施例1

帶水劑環(huán)己烷

在裝有磁力攪拌、恒壓滴液漏斗和溫度計的250ml三口燒瓶中，投入0.21mol二乙醇胺，4.38g12%的四甲基氫氧化銨，10ml環(huán)己烷，加熱至80℃，回流1h，將環(huán)己烷蒸出。將燒瓶中原料升溫至100℃，開始滴加己二酸二甲酯，2.5h滴完。后升溫至105℃保溫，保溫3h。減壓將最后幾滴甲醇餾出（減壓蒸餾0.5h），得產(chǎn)物。

實施例2

帶水劑甲苯

在裝有磁力攪拌、恒壓滴液漏斗和溫度計的250ml三口燒瓶中，投入0.21mol二乙醇胺，4.38g12%的四甲基氫氧化銨，10ml甲苯，加熱至115℃，回流1h，將甲苯蒸出。將燒瓶中原料降溫至100℃，開始滴加己二酸二甲酯，2.5h滴完。后升溫至105℃保溫，保溫3h。減壓將最后幾滴甲醇餾出（減壓蒸餾0.5h），得產(chǎn)物。

實施例3

帶水劑分子篩

在裝有磁力攪拌、恒壓滴液漏斗和溫度計的250ml三口燒瓶中，投入0.21mol二乙醇胺，4.38g12%的四甲基氫氧化銨，2g分子篩，常溫下攪拌2h，將燒瓶中原料升溫至100℃，開始滴加己二酸二甲酯，2.5h滴完。后升溫至105℃保溫，保溫3h。減壓將最后幾滴甲醇餾出（減壓蒸餾0.5h），將分子篩濾出，得產(chǎn)物。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤色，這些改進(jìn)和潤色也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)。