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短碳链烷基溴化铵作为化工原料,可用作相转移催化剂、杀菌剂、柔软剂、增稠剂,因此在工业中具有重要的应用。目前,主要研究长链烷基季铵盐的合成,且由于原料长链卤代烃沸点高、反应温度高,故反应速度快、产品收率高,工业化生产成本低;短链烷基季铵盐的合成文献报道较少,由于卤代烃沸点低、反应温度低(回流温度),导致常压下反应速度慢、反应时间长(24-48h)、原料转化率低、产品收率和纯度低,工业化生产成本高。本文在加压的条件下合成四正丙基溴化铵、四正丁基溴化铵、二甲基异丙基胺和二甲基二异丙基溴化铵,考察了溶剂的种类和用量、催化剂的种类、原料物料比、反应温度、反应时间等因素对反应结果的影响,筛选出合成目标产物的最优条件,采用FT-IR、1H NMR和13C NMR确定合成产物。以三正丙胺和1-溴丙烷为原料,在加压条件下一步合成目标产物四正丙基溴化铵,加入洗涤溶剂洗去产物表面的着色物质,N2压力4 MPa下得到最佳反应条件为:反应溶剂乙酸乙酯30 mL、n(三正丙胺):n(1-溴丙烷)=1.2:1.0、洗涤溶剂为m(丙酮):m(1-溴丙烷)=1:5(丙酮5 g)混合物、反应温度120 oC、反应时间14 h,在该条件下,四正丙基溴化铵的收率为84.12%,纯度为98.92%。采用FT-IR、1H NMR和13C NMR确定合成产物。以三正丁胺和1-溴丁烷为原料,在加压条件下一步合成目标产物四正丁基溴化铵,加入洗涤溶剂洗去产物表面的着色物质,在4 MPa N2压力下,得到最佳反应条件为:反应溶剂乙酸乙酯20 mL、洗涤溶剂质量比1.0:1.3的石油醚和1-溴丁烷(石油醚13 g)的混合物、n(三正丁胺):n(1-溴丁烷)=1.0:1.1、反应温度100 oC、反应时间14 h。在该条件下,四正丁基溴化铵收率为83.93%,纯度为98.96%。采用FT-IR、1H NMR和13C NMR确定合成产物。以二甲胺和丙酮为原料,在催化剂作用下合成目标产物二甲基异丙基胺,确定了最佳反应条件。以铜硅为催化剂,在n(二甲胺):n(丙酮)=1.0:1.2,反应时间为1.0 h,持续通入H2使压力达到2.0 MPa,反应温度为110 oC的条件下,二甲基异丙基胺的转化率为99.90%,产率可以达到92.90%,采用FT-IR、1H NMR和13C NMR确定合成产物。催化剂回收之后再重复使用五次,未见催化性能明显下降。以二甲基异丙基胺和溴代异丙烷为原料,在加压条件下一步合成目标产物二甲基二异丙基溴化铵,加入洗涤溶剂洗去产物表面的着色物质。在N2压力4 MPa下得到最佳反应条件:反应溶剂乙酸乙酯25 m L、洗涤溶剂为m(丙酮):m(溴代异丙烷)=1:3(丙酮7 g)混合物、n(二甲基异丙基胺):n(溴代异丙烷)=1.0:1.2、反应温度100 oC、反应时间14 h的条件下,二甲基二异丙基溴化铵的收率为81.24%,纯度为99.05%。采用FT-IR、1H NMR和13C NMR等确定合成产物。