[发明专利]一种高纯度低含水量3-甲胺四氢呋喃的制备方法

说明书

本发明公开了一种高纯度低含水量3‑甲胺四氢呋喃的制备方法，它包括如下步骤：1）在无水甲醇存在下液氨和3‑甲醛四氢呋喃反应制得亚胺中间体；2）催化剂存在下，亚胺中间体与氢气反应，反应结束后降温，反应液过滤除去催化剂后再转移至蒸馏釜中，蒸馏回收氨气和甲醇，再加热蒸馏，釜内温度为75‑80℃，釜顶温度为65‑75℃，收集馏分，即为3‑甲胺四氢呋喃。所制得的3‑甲胺四氢呋喃较现有技术具有更高的纯度和更低的含水量，为利用3‑甲胺四氢呋喃进一步合成其它化工产品提供了品质优良的中间体，本发明的原料均也回收利用，不仅降低生产成本，而且节能环保，符合当下绿色化学的理念。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及一种高纯度低含水量3-甲胺四氢呋喃的制备方法。

背景技术

3-甲胺四氢呋喃是合成第三代烟碱类杀虫剂呋虫胺和其他新型药物的重要中间体，呋虫胺是由日本三井公司开发，于2002年在日本首次注册上市，现已在多个国家获得农药登记。由于结构特殊，与传统烟碱类杀虫剂相比，呋虫胺的性能更为优异，具有卓越的内吸渗透作用，并在很低的剂量即显示很高的杀虫活性。因此，呋虫胺对动植物安全，残效长，杀虫广谱，适用于水稻、蔬菜、果树及花卉防治直翅目、膜翅目、双翅目、甲虫目、半翅目及鳞翅目等害虫。

呋虫胺具有很广的杀虫谱，对作物、人畜和环境十分安全，再配以各种用途的使用方法，使该农药有望成为世界性的大型农药，目前国内外市场需求量急剧增长，而3-甲胺四氢呋喃作为合成呋虫胺的关键中间体，每吨呋虫胺需用量为0.63吨。目前，3-甲胺四氢呋喃每年在国内仅医药市场需求量就在500吨左右，国外市场需求量在1700吨以上，预计总需求量国内市场约2200吨左右，且每年以20-25％的速度增长，国外市场需求量约3800吨左右，但现有技术所制备的3-甲胺四氢呋喃普遍存在纯度低、含水量高的问题，这为进行下一步的合成造成了阻碍，由此可见，目前亟需研究出一种高纯度低含水量3-甲胺四氢呋喃的制备方法。

为解决这一问题，人们在长期的生产生活中也进行了探索研究。例如，中国发明专利申请公开了一种3-甲胺四氢呋喃的制备方法[申请号：201510447636.5]，该发明包括：(1)环合反应：采用1,4-丁烯二醇为原料，在固体酸的催化作用下脱水环合制得2，5-二氢呋喃；(2)醛化反应：步骤(1)所得的2，5-二氢呋喃在醋酸钴的催化作用下，与水煤气反应生成3-四氢呋喃甲醛；(3)氢化反应：步骤(2)所得的3-四氢呋喃甲醛在5％Pd/C的催化作用下，与氨、氢气反应制得目标产物3-甲胺四氢呋喃。

该发明申请提供了一种3-甲胺四氢呋喃的合成方法，但该合成方法制得的产品纯度仍然有待提高，并且反应的转化率偏低，这就导致了生产成本较高。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种高纯度低含水量3-甲胺四氢呋喃的制备方法。

所述的一种高纯度低含水量3-甲胺四氢呋喃的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：将无水甲醇加入至反应釜中，搅拌冷却下依次加入液氨和3-甲醛四氢呋喃，氮气保护下搅拌反应，制得亚胺中间体；

步骤二：将催化剂和步骤一中制得的亚胺中间体加入至反应釜中，氮气保护下搅拌升温，通入氢气，继续升温反应至反应结束；

步骤三：降温，反应液过滤除去催化剂后再转移至蒸馏釜中，蒸馏回收氨气和甲醇；

步骤四：待氨气和甲醇回收完毕后，减压至釜内真空度为-0.095MPa至-0.075MPa之间，加热蒸馏，此时釜内温度为70-75℃，釜顶温度为40-50℃，所得馏分转移至另一蒸馏釜中，加入正己烷，搅拌混合均匀，升温回流脱水，取样监测，待水分含量变化平缓后，回收正己烷，再减压至釜内真空度为-0.1MPa至-0.09MPa，加热蒸馏，此时釜内温度为75-80℃，釜顶温度为65-75℃，收集馏分，即为3-甲胺四氢呋喃。