N-甲基-N-氧化吗啉

中文名称    N-甲基-N-氧化吗啉

中文同名    4-甲基吗啉四氧化物;N-甲基吗啉氮氧化物;

英文名称    4-Methylmorpholine N-oxide

化学式       C5H11NO2

分子量       117.15

CAS编号   7529-22-8

质检信息

质检项目 指标值

含量，％ ≥50%水溶液

PSA：     38.66000

LOGP： -0.08020

熔点 180-184 °C(lit.)

沸点 118-119°C

密度 1,14 g/cm3

折射率 n20/D 1.43

闪点 118-119°C

化学特性

N-甲基-N-氧化吗啉为无色透明液体，熔点180-184°C，密度1.130～1.135g/mLat25°C，折光率n20/D1.420～1.422，pH值8～9质量标准：含量　60（wf)（N-甲基吗啉-N-氧化物）外观　无色透明液体酸值。

产品用途

1.N-甲基-N-氧化吗啉用于酮的硅氰化反应的非金属催化剂。1用于离子液体中 Sharpless 不对称双羟基化反应的助氧化剂

2.非金属催化剂，用于酮的氰基硅烷化。共氧化剂，用于离子液体中温和地非对称双羟基化反应

3.N-甲基吗啉-N-氧化物水溶液广泛用于纤维生产的纺丝溶剂；化学合成，聚酯塑料的发泡催化剂。

 

储藏措施

1.储存于阴凉、通风的库房。

2.应与氧化剂、食用化学品分开存放，切忌混储。

3.保持容器密封。

4.远离火种、热源，防止阳光直射。

5.库房必须安装避雷设备。

6.排风系统应设有导除静电的接地装置。

7.采用防爆型照明、通风设置。

8.禁止使用易产生火花的设备和工具。

9.储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

10.防止粉尘和气溶胶生成。

急救措施 

【食入】摄入不可能。但是，如果摄入，获得紧急医疗照顾。

【吸入】如果克服被曝光，将受害人转移到空气新鲜处。给予吸氧或人工呼吸。获得紧急医疗照顾。迅速采取行动是至关重要的。

【皮肤】立即脱去污染的衣着。彻底清洗皮肤，用温和的肥皂/水。W /温水冲洗15分钟。如果是粘的，首先使用无水清洁。寻求医疗照顾，如果不良影响或刺激。

【眼睛】眼睛接触的情况下，立即用清水冲洗20-30分钟。经常收回眼皮。获得紧急医疗照顾。

制备方法

N-甲基吗啉是一种重要的精细化工原料，可以用于合成医药、农药、表面活性剂、乳化剂、腐蚀抑制剂和N-甲基氧化吗啉(NMMO)等精细化工产品，也可以作为溶剂、萃取剂和聚氨酯涂料固化剂等。N-甲基吗啉还可以用作聚氨酯泡沫生产的催化剂以及医药合成和有机合成的催化剂。目前，N-甲基吗啉的生产装置主要集中在美国、日本和德国等几个国家，中国也有部分生产装置。N-甲基吗啉的制备方法主要有(I)吗啉甲基化法，①吗啉与甲醇进行甲基化反应，以吗啉和甲醇的混合蒸汽通过 装有SiO2-H3PO4的流化床反应器，在160°C下可制得纯度91%的N-甲基吗啉，吗啉转化率为95% ;②吗啉与氯代甲烷在碱作用下进行甲基化反应，产品收率为43. 7%。(2) 二乙二醇法，甲胺和二乙二醇在氢气和镍系加氢催化剂的作用下反应，反应温度为200 250°C，反应压力为I. 0 10. OMPa，产品收率为60 90%。(3) 二乙二醇胺法，二乙醇胺与硫酸二甲酯在105 200°C下反应，用活性氧化钙处理，产品收率为81 95%。该方法收率较高，但后处理过程较复杂，尚未见到工业化报道。(4) 二氯乙醚法，二氯乙醚与甲胺在110°C及碱的存在下反应，产品收率约为50%，同时副产二甲醚。关于该方法的文献有US3155656。(5)使用二酐醇、液氨和甲胺法联产N-甲基吗啉和吗啉，以二酐醇、液氨和甲胺为原料，在氢气和Ni-Cu-Al2O3-MgCK Ni-Cu-Al2O3-BaO等催化剂的存在下，将原料气化后连续从固定床反应器顶部加入，反应压力为I. 0 2. 5MPa，反应温度为190 260°C。该方法反应过程复杂，催化剂用量较大，工业化较困难。上述方法中，或者产品收率较低；或者工艺条件苛刻、需要使用催化剂、设备要求高；或者采用大量碱液为原料，设备腐蚀严重、对操作人员和环境具有很大的潜在危害。随着环保意识不断提高和环保法规不断健全，要求化学工业尽可能不使用或少使用对环境和人身有危害的原料，因此需要研发一种反应条件温和，产品收率和纯度高，并且更环保的N-甲基吗啉制备方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种N-甲基吗啉的制备方法，该方法的产品收率和纯度高，并且反应条件温和。一种N-甲基吗啉的制备方法，包括(I)将二甲胺与双(2-卤代乙基)醚在30°C 100°C之间反应至少2h，得到N，

N-二甲基吗啉季铵盐；

(2)将N，N- 二甲基吗啉季铵盐与多乙烯多胺在100°C 180°C之间反应至少3h。步骤⑴中，二甲胺与双(2-卤代乙基)醚的摩尔比优选为I 5 : 1，更优选2 3 I。步骤(I)中，反应时间3h 10h。步骤(2)中，N，N- 二甲基吗啉季铵盐与多乙烯多胺的摩尔比优选为I 3 I。步骤(2)中，反应时间优选为4h 12h。所述双(2-卤代乙基)醚优选为双(2-氯乙基)醚，双(2-溴乙基)醚和双(2-碘乙基)醚中的一种或几种。优选的情况下，步骤(I)的反应中使用溶剂，反应压力为常压，所述的溶剂为水、 C1-C8的醇或者水与C1-C3醇的混合物。所述多乙烯多胺优选为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或几种。本发明具有以下特点(I)本发明在常压下就能顺利进行，反应条件温和，并且不使用碱液。(2)本发明的方法的产品收率和纯度高。(3)副产的N-甲基多烯多胺可以作为原料，制备多甲基多乙烯多胺，例如N-甲基二乙烯三胺可以继续甲基化得到五甲基二乙烯三胺产品，该产品是聚氨酯类产品优良的发泡剂。

具体实施例方式

实施例I将含量40被％的二甲胺水溶液300g和双(2-氯乙基)醚200g加入到反应瓶中，升温到70°C，常压下反应8h，生成N，N-二甲基吗啉季铵盐，减压除水，所得产物滴入150g二乙烯三胺，并在120°C反应8h，得到产物N-甲基吗啉和N-甲基二乙烯三胺盐酸盐，静置，分出上层液体层，液体层减压蒸馏得到N-甲基吗啉，含量98%，产率85%。下层固体层用30wt%的氢氧化钠溶液处理，得到N-甲基二乙烯三胺；或者将下层固体层与甲酸和甲醛反应，得到聚氨酯发泡剂五甲基二乙烯三胺。实施例2将含量40wt%的二甲胺乙醇溶液300g和双(2-氯乙基)醚200g加入到反应瓶中反应，升温到70°C，常压下反应6h，生成N，N- 二甲基吗啉季铵盐，减压蒸出乙醇，所得产物加入150g 二乙烯三胺，升温到130°C反应10h，得到产物N-甲基吗啉和N-甲基二乙烯三胺盐酸盐，静置，分出上层液体层，液体层减压蒸馏得到N-甲基吗啉，含量98%，产率91 %。下层固体层用30wt%的氢氧化钠溶液处理，得到N-甲基二乙烯三胺；或者将下层固体层与甲酸和甲醛反应，得到聚氨酯发泡剂五甲基二乙烯三胺。实施例3将含量40wt%的二甲胺甲醇溶液300g和双(2-溴乙基)醚200g加入到反应瓶中反应，升温到50°C，常压下反应4h，生成N，N-二甲基吗啉季铵盐，减压蒸出甲醇，所得产物加入200g三乙烯四胺，升温到160°C反应6h，得到产物N-甲基吗啉和N-甲基三乙烯四胺盐酸盐，静置，分出上层液体层，液体层减压蒸馏得到N-甲基吗啉，含量98%，产率90%。下层固体层用30wt%的氢氧化钠溶液处理，得到N-甲基 三乙烯四胺。

权利要求

1.一种N-甲基吗啉的制备方法,包括 (1)将二甲胺与双(2-卤代乙基)醚在30°C 100°C之间反应至少2h，得到N，N-二甲基吗啉季铵盐； (2)将N，N-二甲基吗啉季铵盐与多乙烯多胺在100°C 180°C之间反应至少3h。

2.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，二甲胺与双(2-卤代乙基)醚的摩尔比为1 5 : I。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，二甲胺与双(2-卤代乙基)醚的摩尔比为2 3 I。

4.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，反应时间3h 10h。

5.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，N，N-二甲基吗啉季铵盐与多乙烯多胺的摩尔比为I 3 I。

6.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，反应时间为4h 12h。

7.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，所述双(2-卤代乙基)醚为双(2-氯乙基)醚，双2-溴乙基)醚和双(2-碘乙基)醚中的一种或几种。

8.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，步骤(I)的反应中使用溶剂，所述的溶剂为水、C1-C8的醇或者水与C1-C3醇的混合物。

9.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，步骤(I)的反应压力为常压10.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，多乙烯多胺为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺和五乙烯六胺中的一种或几种。

产品信息
[重量]	500ml
[颜色]	无色液体