二正丁胺为无色有氨味的液体,常作为相容剂,医药、农药、染料及精细化学品的中间体。
应用
二正丁胺滴定法测定聚氨酯中的异氰酸酯基
聚氨酯(PU)具有耐高温、耐化学药品、耐磨等许多优良的性能。异氰酸酯基(NCO)是衡量聚氨酯产品质量的一个重要指标,目前对NCO的测定方法主要有仪器分析法和化学分析法。化学分析法测定NCO最常见的是采用甲苯-二正丁胺滴定法:将二正丁胺溶于甲苯,使之与NCO反应,过量的二正丁胺用HCl标准溶液滴定,即可得到样品中的NCO。
原理:NCO与二正丁胺反应,然后用标准HCl滴定过量的二正丁胺。[1]
然后根据如下公式即可得到样品中的NCO:
其中,V0为空白样品消耗的HCl体积(mL),V为样品消耗的HCl体积(mL),c为HCl标准溶液的浓度(mol/L),m为样品量(g)。
二丁基氨基乙醇的合成
二丁基氨基乙醇是一类具有重要商业价值的精细化工品,主要用作溶剂、萃取剂、聚氨酯的催化剂、纤维助剂及乳化剂等。孙添源用环氧乙烷与二正丁胺为原料合成二丁基氨基乙醇,因为环氧乙烷是一种易得且活性高的精细化工原料,而且反应产物易分离并实现工业化。[2]
二丁基甲酰胺的合成
N,N-二丁基甲酰胺是一种甲酰胺类化合物。甲酰化胺类化合物在化学化工和药物生产领域具有广泛的用途。吕晓梅等以甲酸甲酯和二丁胺为原材料,经固相催化保温反应和三级精馏处理,得到高纯度的二丁基甲酰胺。[3]
马润芝等人报道了以二丁胺存在下二氧化碳首先被原位生成的“Ru(DPPE)”催化剂催化氢化成甲酸,甲酸在胺的存在下进一步酰胺化形成酰胺的合成方法。[4]
用作萃取剂萃取硝酸钾
董昌吉以硝酸及氯化钾为原料,以二正丁胺为有机萃取剂,通过萃取法制备硝酸钾。首先将硝酸和氯化钾放入250mL烧杯中,加入定量的水,搅拌并加热至80℃,停止加热。称取56.05g二正丁胺,缓慢加人溶液中,反应一段时间后,生成白色细小的晶体,持续搅拌30min。将溶液静置降温至室温,抽滤分离出溶液底部的晶体,将晶体用无水乙醇洗涤3遍后,放入110℃烘箱中烘干2h,得到产品。抽滤分离的滤液加入浓氨水,立即产生白色絮状不溶物,搅拌15 min,静置分层,上层有机相即为二正丁胺,可回收循环利用。[5]
作为模板剂合成分子筛
周红霞等以二正丁胺(DBA)为模板剂、铝源、磷源和硅源,通过水热合成法,制备出纯相的SAPO)-41分子筛。[6]
三嗪基类原油脱硫剂的合成
王龙等以正丁胺、环己胺和二正丁胺为原料分别与多聚甲醛反应合成三嗪基类脱硫剂,合成产物分别与硫化氢反应来测定其硫容量和使用性能。结果表明:环己胺三嗪基脱硫剂会生成沉淀,正丁胺和二正丁胺类三嗪基脱硫剂不生成沉淀,但正丁胺三嗪基脱硫剂的硫容量较低。环己胺和正丁胺均不适合用作合成油溶性三嗪基脱硫剂的原料。当二正丁胺与多聚甲醛的摩尔比为1.05:1时,合成的三嗪脱硫剂硫容量较高,最高可达180.32g/kg。[7]
四丁基脲的合成
四丁基脲(1,1,3,3-Tetrabutylurea,简称TBU),在常温和常压下是一种无色至淡黄色、无味的液体,是一种用途很广的有机合成中间体,可用于制备农药、医药、染料、塑料用增塑剂和稳定剂、光气化反应的催化剂和溶剂及润滑油等;还可代替剧毒的磷酸酰胺用于制备氨基塑料的添加剂,最重要的用途是在蒽酮法合成过氧化氢工艺中代替磷酸三辛酯(TOP)用作工作液的溶剂。
马英华等报道了一种乙醇法制备四丁基脲的方法,将双(三氯甲基)碳酸酯溶于乙醇中;二丁胺中加入水,搅拌均匀;将双(三氯甲基)碳酸酯的乙醇溶液缓慢加入到二丁胺水溶液中,控制加料温度在39℃以下,加料完成后控制反应温度为21~38℃,反应时间为1~8h;反应结束,将有机相和水相分离,将有机相水洗﹑干燥得到四丁基脲。分离出的水相中加入氢氧化钠,分离出有机相,得到二丁胺,可直接用于合成反应,使二丁胺再循环使用。[8]
马会强等报道了一种水相法制备四丁基脲的方法,以双(三氯甲基)碳酸酯、二丁胺、氢氧化钠为原料,以水做溶剂,其特征是将双(三氯甲基)碳酸酯分次加入到二丁胺﹑氢氧化钠的水溶液中,且反应过程在二丁胺的闪点以下进行。[9]
参考文献
[1] 熊军, 孙芳, 杜洪光. 丙酮-二正丁胺滴定法测定聚氨酯中的异氰酸酯基[J]. 分析试验室, 2007(08): 73-76.
[2] 孙添源.二丁基氨基乙醇的合成研究[J]. 化工设计通讯, 2020, 46(04): 161-162.
[3] 吕晓梅, 崔德文, 张明等. 一种制备二丁基甲酰胺的生产工艺[P]. 江苏省:CN115385813A, 2022-11-25.
[4] 马润芝, 李云庆, 周宏勇等.N,N-二丁基甲酰胺的制备——二正丁胺存在下二氧化碳催化氢化反应的研究[J]. 有机化学, 2009, 29(11): 1843-1848.
[5] 董昌吉.有机胺萃取法制备硝酸钾的工艺研究[J]. 辽宁化工, 2019, 48(04): 316-318+322.
[6] 周红霞, 杨杰, 魏小萌等. 二正丁胺模板剂用量和晶化时间对SAPO-41分子筛结构和物化性质的影响[J]. 化学与粘合, 2022, 44(06):470-474.
[7] 王龙, 王以元, 施云海等. 新型三嗪基类原油脱硫剂的合成研究[J]. 能源化工, 2015, 36(05):65-67.
[7] 马英华, 马会强, 韦永继等. 一种乙醇法制备四丁基脲的方法[P]. 河南省:CN106478461B, 2018-03-09.
[9] 马会强, 马英华, 赵晓东等. 一种水相法制备四丁基脲的方法[P]. 河南省:CN108329238B, 2020-10-16.