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四乙基氯化銨是季銨鹽的一種，可形成各種形狀的膠束，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成、沸石分子篩模板劑、纖維素的溶解與再生、不對(duì)稱(chēng)催化、苯胺的不對(duì)稱(chēng)烷基化和聚合等反應(yīng)中。
專(zhuān)利CN1347872A中涉及到四乙基氯化銨的制備方法，其制備方法為:將表面活性 劑、非離子溶劑和三乙胺置于一密閉容器中，密封后用惰性氣體置換容器內(nèi)空氣至氧含量 體積百分比低于1%后，再引入氯乙烷，在溫度50?120°C下反應(yīng)12?96小時(shí)后，冷卻，分離出結(jié) 晶產(chǎn)物即為四乙基氯化銨。該專(zhuān)利所采用的四乙基氯化銨制備方法生產(chǎn)效率低下，反應(yīng)時(shí) 間較長(zhǎng)，且產(chǎn)品的純度不高。因此，開(kāi)發(fā)一種生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品純度高的四乙基氯化銨的制 備方法成為亟待解決的問(wèn)題。
本發(fā)明提供了一種高純度四乙基氯化銨的制備方法，步驟簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率高，所得 四乙基氯化銨純度和收率較高，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為： 一種高純度四乙基氯化銨的制備方法，包括如下步驟： (1) 將氯乙烷溶于二甲苯中，待用； (2) 將三乙胺、溶劑加入高壓反應(yīng)釜中，于70?80°C下，向高壓反應(yīng)釜中滴加氯乙烷-二 甲苯溶液，滴加完畢后，保溫反應(yīng)半小時(shí)后，通入氣體保持高壓釜內(nèi)壓力為1.5?3MPa，于120 ?150°C下反應(yīng)12?28小時(shí)后，停止通氣，緩慢打開(kāi)放氣閥，降溫至室溫； (3) 將步驟(2)所得反應(yīng)液過(guò)濾，濾餅A為四乙基氯化銨粗品，將四乙基氯化銨粗品加 入水中，于40?50°C下攪拌至大部分粗品溶解，趁熱過(guò)濾，濾液加入乙腈、戊二醇混合溶劑 中，攪拌靜置半小時(shí)后，過(guò)濾，濾餅B烘千即為高純度四乙基氯化銨。
氯乙烷常溫常壓下為氣體，現(xiàn)有技術(shù)中采用向含有三乙胺的反應(yīng)液中通入氯乙烷 氣體的方法，本發(fā)明采用將氯乙烷溶于二甲苯中，再采用滴加的方式加入三乙胺中，相比于 直接通入氯乙烷氣體的方法，能大大增加反應(yīng)物氯乙烷和三乙胺的碰撞幾率，避免原料浪 費(fèi)。且采用滴加的方式加入，能使氯乙烷在反應(yīng)液中快速分散，避免氣液反應(yīng)中局部氯乙烷 的含量過(guò)高，而引起副反應(yīng)，從而有利于提高產(chǎn)物的純度。
氯乙烷溶于多種有機(jī)溶劑中，本發(fā)明采用二甲苯溶解氯乙烷，而高壓釜中溶劑選 用質(zhì)量比為1:3?5的乙醚和二甲苯的混合溶劑，是為了提高體系的反應(yīng)溫度，同時(shí)保證體 系的均一性。1.5?3MPa下的高壓反應(yīng)有利于提高反應(yīng)體系的反應(yīng)溫度，從而加快反應(yīng)速率， 而當(dāng)高壓爸內(nèi)壓力大于測(cè)Pa時(shí)，反應(yīng)過(guò)于激烈，副廣物增多。局溫聞壓反應(yīng)使得反應(yīng)時(shí)間大 大縮短。
由于四乙基氯化按不溶于二甲苯和乙醚，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液冷卻，四乙基氯 化銨粗品析出，經(jīng)過(guò)濾，濾餅即為四乙基氯化銨粗品。四乙基氯化錢(qián)粗品中含有二乙胺、乙 醚和副產(chǎn)物，將其加入水中，過(guò)濾可除去副產(chǎn)物，濾液中含有四乙基氯化銨、少量三乙胺、乙 醚和水，將濾液加入乙腈、戊二醇混合溶劑中，三乙胺、乙醚和水溶于混合溶劑中，而四乙基 氯化銨析出，再次過(guò)濾，濾餅B烘千即為高純度四乙基氯化錢(qián)。
作為優(yōu)選，步驟⑴中所述的氯乙烷與二甲苯的質(zhì)量比為?20:100。
作為優(yōu)選，步驟⑵中所述的溶劑由質(zhì)量比為1:3?5的乙醚和二甲苯組成，三乙胺 能易溶于乙醚中，當(dāng)乙醚的含有過(guò)低時(shí)，三乙胺溶解效果不佳；當(dāng)乙醚的含量過(guò)高時(shí)，則反 應(yīng)液無(wú)法加熱至70?80°C，低于該溫度，三乙胺與氯乙烷反應(yīng)效率較低。
更優(yōu)選，步驟（2)中所述的三乙胺、溶劑和氯乙烷-二甲苯溶液的質(zhì)量比為1:20? 25:20?30。
作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的氯乙烷-二甲苯溶液滴加時(shí)間為I5?25分鐘，氯乙烷-二甲苯溶液滴加速度過(guò)快，則反應(yīng)過(guò)于激烈，副產(chǎn)物增加;滴加速度過(guò)慢，則反應(yīng)效率低下。
作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的氣體為氬氣或氦氣。
作為優(yōu)選，步驟(2)中所述的濾液、乙腈和戊二醇的質(zhì)量比為1:4?6:6?9，所述戊二 醇的質(zhì)量為乙腈質(zhì)量的1.5倍，在該比例下，四乙基氯化銨的重結(jié)晶效果最佳，純度和收率 最優(yōu)。
本發(fā)明的有益效果為： 1、本發(fā)明采用滴加的方式加入氯乙烷-二甲苯溶液，相較氣體氯乙烷的加入方式更有 利于反應(yīng)物的分散，增加反應(yīng)物的碰撞幾率，提高反應(yīng)速率和產(chǎn)量，降低副產(chǎn)物。
2、本發(fā)明所提供的四乙基氯化銨的制備方法操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)效率高，四乙基氯化 銨的收率高達(dá)95%以上，純度達(dá)99 .5%以上。
下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但并不將本發(fā)明局限于這些具體實(shí) 施方式。
(1) 將45g氯乙烷溶于300g二甲苯中，待用； (2) 將10g三乙胺、50g乙醚、150g二甲苯加入高壓反應(yīng)爸中，于70°C下，向高壓反應(yīng)爸 中滴加250g氯乙烷-二甲苯溶液，滴加完畢后，保溫反應(yīng)半小時(shí)后，通入氣體保持高壓釜內(nèi) 壓力為3MPa，于120°C下反應(yīng)12小時(shí)后，停止通氣，緩慢打開(kāi)放氣閥，降溫至室溫； (3) 將步驟⑵所得反應(yīng)液過(guò)濾，得58.3g濾餅A為四乙基氯化銨粗品，將四乙基氯化銨 粗品加入100g水中，于45°C下攪拌至大部分粗品溶解，趁熱過(guò)濾，得20.2g濾液加入80g乙 腈、120g戊二醇混合溶劑中，攪拌靜置半小時(shí)后，過(guò)濾，濾餅B烘干即得15.9g四乙基氯化銨， 純度為99.7%，收率為95.5%。