二甲基二烯丙基氯化铵的合成(5)
一步法是将过量的烯丙基氯与叔胺反应，生成的烯丙基二甲基胺不经分离，继续与剩下的烯丙基氯进一步反应生成二甲基二烯丙基氯化铵。20世纪90年代初，权艳梅、王雅琼[24]等人采用一步法，即二甲胺和烯丙基氯在在碱氢氧化钠存在下一步反应完成，该法得到的最终产物是w（DMDAAC）= 50% ~60%的水溶液。一步法的优点是，过程简单，收率高，缺点是所得单体溶液中含有大量副产物如氯化钠、丙烯醇、丙烯醛、叔胺盐及未反应的烯丙基氯等。这些副产物虽经减压蒸馏也不能完全去除，处理困难。同时副产物特别是氯化钠的存在严重影响后续DMDAAC的聚合反应。
两步法：郭四虎[25]、常青[26]等人对前人方法进行了改进：采用两步法制备DMDAAC。即先将总量一半的烯丙基氯和氢氧化钠交替滴加至二甲胺中，制备并分离出叔胺后，再将另一半的烯丙基氯和叔胺反应得到固体DMDAAC，这种方法收率不高，为51.6% ~ 55.4%。金东元[27]在相转移催化剂存在下，以二甲胺、烯丙基氯为原料进行反应，得到二甲基烯丙基胺（叔胺）和二甲胺盐酸盐。分离出叔胺和二甲胺盐酸盐。再将叔胺在丙酮溶液中与烯丙基氯反应得到二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）；最终得到了不含氯化钠的固体二甲基二烯丙基氯化铵，产品纯度高，二甲基二烯丙基氯化铵的收率提高到70.2%。副产物二甲胺盐酸盐用强碱性离子交换树脂处理得到二甲胺，可作原料套用。
侯士法[28]以甲苯为有机相溶剂，二甲胺(水溶液)和烯丙基氯为原料，采用双液相二步法合成了固体二甲基二烯丙基氯化铵。
两步法合成的优点是后期分离提纯简单且产品的纯度高，有利于DMDAAC均聚和共聚。缺点是反应时间长，且收率较低。
1.3.1 合成方法
一步法即是将二甲胺和烯丙基氯在氢氧化钠的存在下一步完成反应，虽然过程简单但是由于烯丙基氯极为活泼，在氢氧化钠的存在下极其容易水解，导致产率降低，同时也因为是一步反应，在溶液中会生成大量的副产物导致无法去除，处理困难，从而影响后续反应，故不采用一步法。
两步法即是将烯丙基氯和氢氧化钠交替加入二甲胺中制备出二甲基烯丙基胺后与烯丙基氯进一步反应得到二甲基二烯丙基氯化铵，虽然后期提纯简单而且产品的纯度纯度也高，但是同样也无法避免烯丙基氯与氢氧化钠接触，使烯丙基氯水解，从而使收率较低，故本次试验拟在二步法的基础上继续改进。
因两步法交替滴加氢氧化钠与烯丙基氯虽然减少但也不能避免其接触从而使烯丙基氯水解，影响产率。通过对文献的研究，设计采用两步法进行合成。首先将烯丙基氯和二甲胺在不加氢氧化钠的条件下进行反应，得到二甲基烯丙基胺与二甲胺盐酸盐的混合物，反应完成后再加入氢氧化钠，来避免烯丙基氯与氢氧化钠的接触水解，反应后加入氢氧化钠，可以与二甲基烯丙基胺盐反应，使二甲基烯丙基胺析出，更进一步提高了叔胺的产率，提高了二甲基二烯丙基氯化铵的产率。
1.3.2 反应原理
第一步：仲胺的烃基化反应
二甲胺作为亲核试剂与烯丙基氯进行亲核取代反应生成叔胺。
反应方程式：
分离叔胺和二甲胺盐酸盐。
由于二甲胺是30%左右的水溶液，而烯丙基氯在水溶液中溶解度较差，反应物之间接触概率较低，反应较难进行，故在反应中应不断快速搅拌。另外，为了防止烯丙基氯的高温水解，尽量控制反应温度。这样也可以防止生成的叔胺直接与烯丙基氯反应得到目标产物，造成最终产物的分离困难。得到的叔胺与水溶液分离以待进一步反应。
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