简介
氨基甲酸甲酯是一种重要的化工中间体,因具有特殊的不饱和结构,使其相应的聚氨酯制品具有更优异的化学稳定性和高装饰性。目前,工业上生产氨基甲酸甲酯使用的光气法存在着巨大的安全隐患[1]。
合成
图1 氨基甲酸甲酯的合成路线
方法一:在高压釜中加入苯胺、200 mL甲醇和γ-Al2O3。冲洗高压釜并用氮气加压至0.6兆帕。将混合物加热至180°C,同时搅拌并保持2小时。反应完成后,将混合物冷却至环境温度。释放反应中产生的氨,得到产物。过滤混合物,测量并分析滤液然后重结晶得到标题化合物氨基甲酸甲酯[2]。
方法二:将1000ml甲醇、70g尿素和7g催化剂A或B或C依次加入装有磁力搅拌器和放气阀的2L不锈钢反应容器中。将反应容器密封并加热至180°C,然后反应进行6小时,反应压力为2MPa。在反应过程中,反应过程中形成的氨气通过气体释放阀释放3次。6小时后,停止反应并将反应器冷却至室温。催化剂可以通过过滤从含有甲醇和粗产物的所得溶液中回收。当含有甲醇和粗产物的溶液在80°C下蒸馏以去除甲醇时,获得固体形式的粗氨基甲酸甲酯(MC)。将粗MC溶解在80ml乙醚中并过滤以除去可能过量的尿素。将过滤得到的溶液在60°C下蒸发,除去乙醚。获得纯度大于或等于98%的白色固体氨基甲酸甲酯。
图2 氨基甲酸甲酯的合成路线
将54.0g甲醇、6.0g尿素和0.5g(即尿素重量的8.3%)如上制备的催化剂加入反应器中。反应在170°C下在自压(约19.5个大气压)下进行4小时。在反应过程中,副产物氨通过回流柱上方的阀门释放。将得到的溶液在40°C下蒸发,即可获得纯度大于或等于98%的目标化合物氨基甲酸甲酯。
参考文献
[1]荀家瑶,宋清文,张乾霞等.二氧化碳高值利用合成苯氨基甲酸甲酯(英文)[J].燃料化学学报(中英文),2023,51(04):415-427.
[2]Wershofen, Stefan; et al. Rare earth based catalyst for the synthesis of organic carbonates, process for preparing the same and application thereof. World Intellectual Property Organization, WO2009052996 A1 2009-04-30.