[发明专利]一种制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法

说明书

技术领域

本发明涉及N-甲基-N’，N’-二苯基脲的制备方法。

背景技术

N-甲基-N’，N’-二苯基脲(N-methyl-N’，N’-diphenylurea)，英文名Akardite-II，简称AK-II。是一种新型的低毒安定剂，主要用于含有硝基化合物的推进剂及火炸药中，可吸收硝基化合物分解释放出的酸、氧化氮及其自由基，有效的提高推进剂和火炸药的贮存期。

目前文献报道的N-甲基-N’，N’-二苯基脲(AK-II)的制备方法主要有：

专利文献US4,797,419介绍了采用光气法制备AK-II的方法，该方法分两步进行。第一步：由二苯胺和光气在惰性烃类溶剂(如苯和甲苯)中反应，生成中间体N，N-二苯基氨基甲酰氯。

第二步：中间体N，N-二苯基氨基甲酰氯和甲胺在惰性溶剂(如氯仿)中加热回流24～72h，反应生成目标产物AK-II。

专利文献US4,820,871介绍了采用异氰酸甲酯法制备AK-II的方法，该方法由二苯胺和异氰酸甲酯溶剂在溶剂甲苯中，加热反应8h可得到目标产物AK-II，反应收率95％。

US4,797,419和US4,820,871制备AK-II的方法，虽然反应收率较高(95％)，但采用的原材料(光气或异氰酸甲酯)毒性大、沸点低，易对人体和环境造成污染，并且制备工艺反应时间长，过程繁琐，具有一定的资源浪费。

CN102924336A采用二苯胺与甲氨基甲酰卤在惰性溶剂中进行烷基化反应3-5h，制得目标产物AK-II，反应收率在90.5％～91.4％。

其中：X为氟原子、氯原子或溴原子等。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种新的制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲的方法。该方法反应时间短，反应收率高。

本发明的技术方案是以二苯胺与甲氨基甲酰卤为原料，在催化剂作用下进行烷基化反应，制备N-甲基-N’，N’-二苯基脲。所述催化剂是指铝、锌、钙、镁等金属的辛酸盐或环烷酸盐及有机锡等。

本发明方法包括以下操作步骤：

将二苯胺、惰性溶剂、碱性物质和催化剂加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的反应器中，搅拌、加热至60～90℃，待二苯胺完全溶解后，滴加甲氨基甲酰卤和惰性溶剂的混合液，滴加完毕，升温，回流条件下反应1.5～2.5h。停止加热，搅拌、冷却反应液至-5～5℃，有白色晶体析出。过滤反应液，滤饼用纯水洗涤，干燥，得到N-甲基-N’，N’-二苯基脲粗品。粗品经重结晶得到精品。

适用的甲氨基甲酰卤如甲氨基甲酰氯、甲氨基甲酰溴或甲氨基甲酰氟等。

碱性物质可选用氢氧化钠、氢氧化钾、氧化钙、三甲胺、三乙胺、三丙胺、碳酸钠或碳酸钾等。

惰性溶剂是指不参与化学反应的溶剂，如四氯化碳、三氯甲烷、苯、甲苯或二甲苯等。

重结晶用溶剂是精制AK-II常用溶剂，如甲醇、乙醇或乙酸乙酯等。

反应体系中二苯胺：甲氨基甲酰卤：惰性溶剂：碱：催化剂的投料比为1mol∶1.0-6.5mol∶500-1500mL∶0.5-5.0mol∶0.001-0.1mol较好。甲氨基甲酰卤以惰性溶剂稀释至0.005-0.015mol/mL的浓度滴加较好。

本发明方法反应时间短，反应收率高。反应过程平稳，产品质量稳定可靠。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

将169.0g(1mol)二苯胺、800mL甲苯、40g(1.0mol)氢氧化钠和0.5g(0.0015mol)辛酸镁加入装有回流冷凝管、电动搅拌和温度计的三口烧瓶中，搅拌、加热至70℃，待二苯胺完全溶解后，滴加115.5g(1.5mol)甲氨基甲酰氟和150mL甲苯的混合液，滴加速度5mL/min，滴加完毕，升温至112℃，在回流条件下反应1.5h。停止加热，搅拌、冷却反应液至0℃，有白色晶体析出。过滤反应液，取固体物质，分别用300mL纯水洗涤3遍，干燥后，得到AK-II粗品。反应收率96.7％。粗品以甲醇重结晶得精品。

实施例2