3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯的制备方法

背景及概述^[1]

3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯是一种用途广泛的季胺类丙烯酸酯，具有酯类、烯烃类、胺类化合物的特性，可用于制备杀菌剂（氟唑菌酰胺、联苯菌胺、吡唑奈菌胺等）的关键中间体3-二氟甲基-1-甲基吡唑-4-羧酸，还可用于合成抗感染药物喹诺酮类化合物（环丙沙星、莫西沙星、左氧氟沙星、诺氟沙星等）。近年来，工业上也把N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯作为纤维处理剂、涂料、离子交换树脂、纸力增强剂、染色改良剂等专用化学品的主要原料。

制备^[1-5]

报道一、

首先将乙酸乙酯（880kg，10kmol)和浓度为40%的二甲胺水溶液（1237.5kg，11kmol）依次泵入3000L的不锈钢反应釜中，开启电机进行搅拌，待搅拌均匀后泵入甲酸（690kg，15kmol）。投料结束后，往反应釜夹套内通入蒸汽，将釜内温度升温至125℃，此时反应体系压力约为0.2MPa，接着往反应釜内通入氮气加压至0.55MPa，然后开始保温密闭反应16h。保温期间压力有所下降时，通入氮气以维持压力稳定在0.55MPa。

待到保温结束后，往反应釜夹套内通入循环水，将釜内温度降温至45℃以下。降温完成后，将所得料液转至冷冻干燥机内，通过冻干工艺使生成物中的水分含量低于0.5%，从而得到3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯粗品。

待到冻干结束后，将N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯粗品转至精馏釜中，进行减压精馏，真空度为0.095MPa，温度为150℃，得到1314.2kg无色透明的3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯成品，摩尔收率为91.9%，气相色谱纯度为99.52%。

报道二、

1.醇钠制备：在反应釜中加入金属钠23kg、二甲苯，升温至130℃，滴加乙醇59.8kg，保持130℃左右，约5小时滴毕，保温2小时，减压蒸馏回收低沸物(含乙醇和二甲苯混合液，经精馏后回收套用)，得乙醇钠的二甲苯悬浊液(含乙醇钠68kg)，待用。

2.加成反应：将乙醇钠的二甲苯悬浊液转入气液固高效反应罐，加入乙酸乙酯88kg，通CO气体33kg，使体系压力至1.0Mpa，升温至80℃，保持罐内压力2.0Mpa以下，80℃保温3小时反应完毕，冷却排空，减压蒸出低沸物(含乙醇和二甲苯混合液，精馏后回收套用)，得到加成物的二甲苯溶液(含加成物138kg)，冷却至0℃以下待用。

3.胺化反应：在反应釜中加入二甲苯、不同质量三氯化铈和盐酸二甲胺水溶液(含盐酸二甲胺81.5kg，来源于胺化物副产品回收利用)，冷却至0℃以下，加入加成物的二甲苯溶液(含加成物138kg)，加完后保温0℃反应5小时，保温毕，水洗分层，水层加入精制盐酸和二甲苯调节pH至中性，萃取分层，分出的水层经减压浓缩、结晶、抽滤回收副产氯化钠，合并有机相减压精馏回收二甲苯套用，再高真空蒸馏得到3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯成品。

报道三、

将乙酸乙酯(88g，1mol)、二甲胺(45g，1mol)、二甲苯250mL和固体碱催化剂4.4g加入高压釜中，通入CO，控制压力为1MPa并升温至50℃保温搅拌反应4h，CO压力不再下降，冷却至室温，过滤，回收固体碱催化剂，滤液加入溶剂二甲苯后分去水层，有机层回收溶剂(二甲苯)，残余物减压蒸馏；收集118～121℃(7.5mmHg)的馏分，得到目标产物所述3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯136.3g，收率95.3％，HPLC含量99.8％。

报道四、

S1，中间体备反应步骤：在500mL反应瓶中加入300mL甲苯和14g金属钠，加热至熔融。开动搅拌，滴加40g乙醇，滴加结束，回流搅拌1小时，降温，得乙醇钠甲苯悬浮液。

S2，缩合反应步骤：将上述乙醇钠甲苯悬浮液转移入1L高压反应釜，加入80g乙酸乙酯和1.5g雷尼镍，合釜，开动搅拌；高压釜用氮气置换后用一氧化碳气体置换，并压力升至3-5MPa，加热至60-70℃，搅拌6小时，降温、泄压。

S3，胺取代反应步骤：在1L反应瓶中加入210g的35％二甲胺盐酸盐水溶液，开动搅拌，室温下将缩合反应液分批加入，加完后继续搅拌2小时，然后停止搅拌，抽滤，滤液分层，将有机相浓缩，精馏，得3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯。

报道五、

量取110g无水乙醇和250g甲苯混合均匀置于恒压滴液漏斗内，将360g甲苯加入2000mL圆底烧瓶内，反应瓶用氮气置换并在氮气保护下将金属钠50g加入反应瓶内，升温至100℃金属钠完全熔化时缓慢滴加甲苯、乙醇混合液，约0.5小时滴加完毕，并控制反应瓶内温度维持在100-105℃，保温30分钟，无气泡鼓出时反应即完成。反应结束后，蒸馏除去过量的乙醇和甲苯，得到乙醇钠甲苯溶液。

将上述制备的乙醇钠甲苯溶液压入高压釜，加入285g乙酸乙酯和100g甲苯。开启搅拌，往反应釜中充入一氧化碳气体，控制反应釜温度65℃-70℃，反应釜压力升至24-26bar，约4小时反应结束，降至室温后泄压，得到甲酰乙酸乙酯。

将610g浓度为35％二甲胺盐酸盐的水溶液加入2000mL圆底烧瓶，开启搅拌，并使温度控制在15-20℃，将高压釜中的甲酰乙酸乙酯物料缓慢滴加到烧瓶内中，控制温度20～25℃，3小时反应结束。室温下分液，浓缩有机相，得到3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯粗品348.1g，HPLC检测，纯度为89.5％。

将得到3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯粗品348.1g加入到1000mL圆底烧瓶内，同时加入2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚(3.88g)，2,2,6,6-四甲基哌啶氮氧化物(3.40g)，加热减压蒸馏，收集82～86℃/5mmHg的馏分，收到3-(N,N-二甲基氨基)丙烯酸乙酯304.7g，收率97.8％，HPLC检测，纯度为99.9％。

参考文献

[1][中国发明]CN202011011149.1一种N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法

[2][中国发明,中国发明授权]CN202010206942.0一种喹诺酮关键中间体绿色合成工艺

[3][中国发明]CN201711476368.5一种N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的合成方法

[4][中国发明,中国发明授权]CN201610206582.8一种3-N，N-二甲胺基丙烯酸乙酯的合成方法

[5][中国发明,中国发明授权]CN201610107814.43-N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯的制备方法