[发明专利]四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯的合成方法

说明书

本发明公开了四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯的合成方法：以N,N,N’,N’‑四羟乙基乙二胺和对甲苯磺酰氯为底物，以三乙胺为缚酸剂，在以二氯甲烷和二氯乙烷的混合物为复合溶剂中经缩合反应，得到四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯。复合溶剂和N,N,N’,N’‑四羟乙基乙二胺的质量比为(5‑20)/1，复合溶剂中二氯甲烷和二氯乙烷的质量比为（1‑1.2）/1。本发明以三乙胺为缚酸剂，三乙胺与N,N,N’,N’‑四羟乙基乙二胺的质量比为(1.7‑2)/1，对甲苯磺酰氯与N,N,N’,N’‑四羟乙基乙二胺的质量比为（3.2‑3.4）/1。本发明工艺路线具有反应条件温和、收率高、安全易控、操作简单等优势。

技术领域

本发明涉及四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯的合成方法。

背景技术

四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯，分子结构式为：

。

四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯，分子量为852。该化合物没有文献报道其物理数据，也没有文献报道其合成方法，是新的化合物。申请人在合成含氮多元杂环化合物的过程中发现其是个非常有效的中间体。

发明内容

本发明的目的是提供四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯的合成方法，该方法采用N,N,N’,N’-四羟乙基乙二胺和对甲苯磺酰氯进行酯化反应得到四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯。

本发明路线采用工业化混凝土减水剂N,N,N’,N’-四羟乙基乙二胺(商品名为THEED)为反应底物。THEED工业化产品是由乙二胺和环氧乙烷加成得来，国内主要由奥克化学公司生产。工业化THEED产品为无色粘稠状液体，主要应用于混凝土减水剂行业，对纯度要求不高，工业品以羟基值指标来作为THEED在混凝土减水剂行业的应用标准。实际上，工业品THEED中含有大量的三羟乙基乙二胺，还有少量的二羟乙基乙二胺、长链羟乙基醚类支链的乙二胺取代物等杂质。经申请人检测工业品THEED中N,N,N’,N’-四羟乙基乙二胺的含量大约在70-75%。上述杂质均可以和对甲苯磺酰氯反应生成相应的酯类，本发明选择合适的反应条件在反应过程中将原料带入的所有羟基化合物酯化，再通过选择合适的反应溶剂，使得反应完成后产品析出的过程同时也为重结晶的过程，一步得到高纯度四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯。以THEED计，质量收率最高可达290%以上，产品纯度可达98%以上。本发明工艺路线具有反应条件温和、收率高、安全易控、操作简单等优势。

具体实施方式

下面结合实例的具体实施方式对本发明作进一步说明。

四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯，该化合物分子结构式为：

，

所述合成方法是以THEED和对甲苯磺酰氯为底物，以三乙胺为缚酸剂，在二氯甲烷和二氯乙烷的复合溶剂中经缩合反应，得到四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯。反应式如下：

本发明反应本质上为酰氯和醇的酯化反应，通常此类反应以吡啶为溶剂，同时作缚酸剂。然而原料THEED中大量的含羟基杂质会同目标产物一块在吡啶中析出，得到胶状物产物，无法提纯。本发明采用二氯甲烷和二氯乙烷混合的复合溶剂，反应结束后，原料带入的含羟基杂质生成相应的对甲苯磺酸酯会很好的溶进二氯甲烷，而二氯乙烷作为不良溶剂会让大多数目标产物以固体形态析出。反应完成后经过滤即可得到高纯度的四羟乙基乙二胺四对甲苯磺酸酯。当复合溶剂中二氯甲烷组成占比高时，溶进的目标产物多，收率下降；当二氯乙烷组成占比高时，杂质析出较多，产物纯度下降。本发明复合溶剂和THEED的质量比为(5-20)/1，复合溶剂中二氯甲烷和二氯乙烷的质量比为（1-1.2）/1。本发明以三乙胺为缚酸剂，三乙胺与THEED的质量比为(1.7-2)/1。对甲苯磺酰氯与THEED的质量比为（3.2-3.4）/1。