孟烷二胺的製備方法
2024-02-11 23:38:15 1
專利名稱：孟烷二胺的製備方法
技術領域：
本發明涉及化工合成領域，特別涉及孟烷二胺的製備方法。
技術背景
孟烷二胺(4-氨基-α，α -4-三甲基-環己烷甲胺)為無色、低黏度的透明液體， 由於其與環氧樹脂相容性好，故主要用作脂環族環氧樹脂固化劑，所製得樹脂產品顏色淺， 使用期長。同時，由於孟烷二胺分子結構中含有環狀結構，使得樹脂產品的熱穩定性比脂肪 族鏈狀胺類固化劑要好，可以彌補脂肪族鏈狀胺類固化劑和芳香族胺類固化劑在應用上的 不足。另外，它還可作為香皂中的細菌抑制劑和聚醯胺、聚氨酯、矽醇縮合等反應的催化劑 及一些新型烷基化配體的原料，用孟烷二胺處理聚酯樹脂還可以提高聚酯樹脂接受酸性染 料的染色能力。
孟烷二胺的常規製備方法為以雙戊烯、萜二醇或菔稀等作為原料，在氰化鈉或液 體氫氰酸與硫酸存在的水相中進行反應，先生成1，8- 二甲醯胺孟烷，然後水解及中和得到 目的產物1，8-孟烷二胺。申請號為US^532022的美國專利將含有檸檬稀的萜稀如雙戊烯、 菔稀在硫酸和液體氫氰酸的水相中於15 80°C反應，然後水解得到孟烷二胺硫酸鹽，中和 後得孟烷二胺產品，但由於該方法中未採取適當措施對由反應溫度較高而導致的氫氰酸揮 發損失進行控制，使得產品收率較低，最高僅達69. 1%，此外，由於中間過程均未涉及除雜， 導致了孟烷二胺粗品中雜質含量較高，純化過程相對繁瑣。雖然U^955138在水解步驟中 引入了蒸餾裝置，以便在水解的同時除去未反應的原料和雜質，但遺憾的是該方法要求全 部除去水解液中的有機相，這不但增加了製備過程的動力費用，還會導致產品夾帶損失，且 該方法中亦未能對氫氰酸的揮發損失進行有效控制，從而使得孟烷二胺產品收率未能實現 根本性的突破。
Pancrazi A 在 Bull Soc Chim Fr, 1977: 162 164 中公開了以 H/BF3-K20 為催化劑，苯為溶劑，用菔烯、萜二醇或雙戊烯與HN3反應生成1，8- 二疊氮基孟烷，然後用 NaBH4還原得到目的產物孟烷二胺。該方法最大的不足在於需要製備特殊的HN3溶液，危險 性較大。同時在N3H/BF3-Et20催化體系中，由於系統對水分非常敏感，選用溶劑全部為有機 溶劑，汙染比較嚴重，很難實現規模化清潔生產。
申請號為101085740的中國專利提出了在密閉環境中，將NaN3與萜二醇在催化劑 硫酸的作用下先合成二疊氮基孟烷的混合物，然後通過Pd-C或Lindlar為催化劑還原該混 合物得到孟烷二胺粗品，再通過蒸餾、精餾得到孟烷二胺產品的方法。但由於該方法反應條 件非常苛刻，要求體系密閉，同時需要比較昂貴的催化劑Lindlar，使其操作較為複雜，成本 相對較高，不易實現工業化。
鑑於上述孟烷二胺製備方法的缺陷和不足，本發明提供了一種收率高、易操作、成 本低、汙染小的孟烷二胺合成方法。該方法以含檸檬稀的雙戊烯為原料，在液體氫氰酸、硫 酸存在的水相中反應，先通過合成反應得到1，8-二甲醯胺孟烷，然後水解生成孟烷二胺硫 酸鹽，接著進行中和得到孟烷二胺粗品，再經蒸餾獲得孟烷二胺產品。發明內容
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種孟烷二胺的製備方法，該製備方法產率高、 汙染低，無需要求苛刻的反應條件及藉助昂貴的催化劑，在避免繁瑣的生產步驟的前提下 得到純度較高的孟烷二胺產品。
為實現上述目的，本發明的技術方案為 孟烷二胺的製備方法，具體包括以下步驟a、縮合反應將雙戊烯(I)升溫至20 90°C後，在攪拌條件下，用0. 5 10小時以 插入液面下的方式向所述雙戊烯(I )中滴加硫酸和液體氫氰酸的混合液，滴加完畢後在 壓力為1. 0 6. 0巴的條件下保溫反應0. 5 12小時至反應完全，得1，8- 二甲醯胺孟烷 (II)溶液；所述雙戊烯、硫酸和液體氫氰酸的用量按摩爾比計為1:2. 0 5. 0:2. 0 5. 0， 所述雙戊烯中檸檬烯的含量按重量百分比計不低於10%，所述液體氫氰酸的濃度按重量百 分比計不低於50%，所述硫酸的濃度按重量百分比計為10. 0% 90. 0%，所述硫酸和液體氫 氰酸的混合液中液體氫氰酸含量按摩爾百分比計不大於80. 0% ；b、水解反應向步驟a所得1，8-二甲醯胺孟烷溶液中添加相當於步驟a中所述硫酸重 量0. 5 5倍的水，在90 130°C下水解1 10小時，得水解液，所述水解液中含有孟烷 二胺硫酸鹽；C、中和反應將步驟b中所得水解液靜置分層後，用強鹼在25 30°C對水解液中的水 相進行中和至反應完全，抽濾或離心1 3次，得孟烷二胺粗品(III)；d、提純對步驟c所得孟烷二胺粗品進行蒸餾，收集含有孟烷二胺的餾分得孟烷二胺；
權利要求
1.孟烷二胺的製備方法，其特徵在於具體包括以下步驟a、縮合反應將雙戊烯(I)升溫至20 90°C後，在攪拌條件下，用0. 5 10小時以 插入液面下的方式向所述雙戊烯(I )中滴加硫酸和液體氫氰酸的混合液，滴加完畢後在 壓力為1. 0 6. 0巴的條件下保溫反應0. 5 12小時至反應完全，得1，8- 二甲醯胺孟烷 (II)溶液；所述雙戊烯、硫酸和液體氫氰酸的用量按摩爾比計為1:2. 0 5. 0:2. 0 5. 0， 所述雙戊烯中檸檬烯的含量按重量百分比計不低於10%，所述液體氫氰酸的濃度按重量百 分比計不低於50%，所述硫酸的濃度按重量百分比計為10. 0% 90. 0%，所述硫酸和液體氫 氰酸的混合液中液體氫氰酸含量按摩爾百分比計不大於80. 0% ；b、水解反應向步驟a所得1，8-二甲醯胺孟烷溶液中添加相當於步驟a中所述硫酸重 量0. 5 5倍的水，在90 130°C下水解1 10小時，得水解液，所述水解液中含有孟烷 二胺硫酸鹽；C、中和反應將步驟b中所得水解液靜置分層後，用強鹼在25 30°C對水解液中的水 相進行中和至反應完全，抽濾或離心1 3次，得孟烷二胺粗品(III)；d、提純對步驟c所得孟烷二胺粗品進行蒸餾，收集含有孟烷二胺的餾分得孟烷二胺；
2.根據權利要求1所述的孟烷二胺的製備方法，其特徵在於步驟a中將雙戊烯升溫 至30 70°C後，用0. 5 6小時以插入液面以下的方式向所述雙戊烯中滴加硫酸和液體氫 氰酸的混合液，並在壓力為1. 0 2. 0巴的條件下保溫0. 5 8小時進行縮合反應，所述雙 戊烯、硫酸和液體氫氰酸的用量按摩爾比計為1:2. 0 4. 0:2. 0 4. 0，所述雙戊烯中檸檬 烯的含量按重量百分比計不低於20%，所述液體氫氰酸的濃度按重量百分比計不低於50%， 所述硫酸的濃度按重量百分比計為70. 0% 90. 0%。
3.根據權利要求1所述的孟烷二胺的製備方法，其特徵在於步驟b中將所得1，8-二 甲醯胺孟烷中添加相當於步驟a中所述硫酸質量0. 5 4倍的水，在90 120°C下水解1 6小時，得水解液，所述水解液中含有孟烷二胺硫酸鹽。
4.根據權利要求1所述的孟烷二胺的製備方法，其特徵在於步驟c中的所述強鹼優 選為濃度按重量百分比計為20. 0% 90. 0%的氫氧化鈉溶液。
5.根據權利要求4所述的孟烷二胺的製備方法，其特徵在於步驟c中的所述強鹼優 選為濃度按重量百分比計為30. 0% 80. 0%的氫氧化鈉溶液。
6.根據權利要求1所述的孟烷二胺的製備方法，其特徵在於步驟d中所述蒸餾為在 壓力為1000 1 條件下對孟烷二胺粗品進行減壓蒸餾，收集120 200°C的餾分，得孟烷二 胺純品。
全文摘要
本發明涉及化工合成領域，特別涉及孟烷二胺的製備方法，具體為將雙戊烯、硫酸和液體氫氰酸經縮合反應、水解反應、中和反應及提純後，得孟烷二胺；本方法的收率可高達82.5%，所述孟烷二胺純度達到70.0%以上。
文檔編號C07C209/62GK102040525SQ20101055926
公開日2011年5月4日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者代小妮, 劉丹, 唐愨君, 景舉華, 李俊鋒, 李春霞, 李蓓, 王光偉, 王友仁, 蔡宗楊, 陳敬, 龍曉欽 申請人:重慶紫光化工股份有限公司