




下载本文档
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷的合成研究邱小勇龚树华罗善错(深圳市飞扬实业有限公司,广东,深圳,518300)摘要:以4,4-二氨基二苯基甲烷和丁酮为原料,加氢条件下合成4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷。研究了催化剂,原料摩尔比,反应温度,反应压力,反应时间等不同因素对产物收率的影响。结果表明:以铝/氢型沸石为催化剂,4,4-二氨基二苯基甲烷和丁酮的摩尔比为1:5,反应温度135c左右,反应压力4MPa,反应时间6h,4,4-二氨基二苯基甲烷转化率可达100%,选择性99.9%o关键词:4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷;4,4-二氨基二苯基甲烷;丁酮;扩链剂;N-烷基化Synth
2、esisof4,4'-Methylene-bisN-sec-butylanilineQIUXiao-yong,GONGShu-hua,Lushan-kai(ShenzhenFeiyangChemicalCo.,Ltd,GuangdongShenzhen518300,China)Abstract:4,4'-Methylene-bisN-sec-butylanilinewassynthesizedwithmethylethylketoneand4,4'-MethylenedianilineastherawmaterialsundertheH2pressure.Theeffe
3、ctsofsynthesisconditionssuchasthekindofcatalyst,themoleratioofrawmaterials,thereactiontemperature,thereactionpressure,andthereactiontimeetcwerestudied.TheGCdata(normalizationmethod)showeda100%conversionof4,4'-Methylenedianiline,and99.9%yieldof4,4'-Methylene-bisN-sec-butylanilinewasobtainedwh
4、enthecatalystwasPb/HM,themoleratioofmethylethylketoneand4,4'-Methylenedianilinewas5.5:1,thereactiontemperatureisabout135C,thereactionpressureis4MPaandthereactiontimeis6h.Keywords:4,4'-Methylene-bisN-sec-butylaniline;4,4'-Methylenedianiline;methylethylketone;chainextender4,4'-二仲丁氨基二苯甲
5、烷属N,N'-二烷基亚甲基二苯胺,是液态的芳香芳香族二仲胺,主要用于聚氨酯弹性体的扩链剂和聚月尿喷涂扩链剂。4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷的制备属于芳胺的N-烷基化,本文以4,4-二氨基二苯基甲烷和丁酮为原料,丁酮既作为原料,也作为溶剂,在氢气气氛下进行加氢还原,生成4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷。该反应绿色环保,无副反应,原子利用率高,仅有少量废水生成,无废气,反应条件温和,且后处理过程容易。1实验部分1.1 实验药品及仪器4,4-二氨基二苯基甲烷:工业级MDA-100(以下简称MDA),购自烟台万华聚氨酯股份有限公司;丁酮:工业级,购自齐翔腾达化工股份有限公司;雷尼馍:
6、工业级,购自鞍山众力催化剂厂;雷尼钻:工业级,购自大连通用化工有限公司;铝/碳:工业级,购自上海迅凯化工科技有限公司;铝/氢型沸石:工业级,购自长沙市益瑞化工材料有限公司。高压反应釜:气相色谱:安捷伦真空泵:2X-2旋片式真空泵1.2 合成原理ACH,CHj该反应是以酮醛为烷基化剂的缩合还原烷基化,可以分解成两步,第一步为伯胺与酮的默基反应生成酮亚胺和水,此反应为可逆反应;第二步为酮亚胺加氢生成产物。MDA2-7图一合成工艺路线1.3 合成步骤及工艺路线将计量的原料和催化剂加入0.5L的高压反应釜并盖好上盖,通入氮气加压至0.3MPa将反应釜内的空气置换三次,然后在通入氢气将反应釜内的氮气置换
7、三次。充入氢气压力至3MPa,检查反应釜的气密性,确定反应釜不漏气之后开启搅拌并对反应釜进行加热。加热温度为反应釜中氢气压力开始平稳下降时的温度,注意补充氢气并保持氢气压力为3MPa。待反应至氢气压力不再下降,停止加热并降温出料,根据反应釜剩余空间及氢气压力降低总量计算反应所加氢气量。将产物进行蒸储出去轻组分和水,所得残液即为产物4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷。2结果与讨论2.1 催化剂的选择该反应中有两种物质可以进行加氢,一种为第一步生成的酮亚胺,另一种为丁酮加氢生成仲丁醇。所以要选择一种可以选择性对酮亚胺加氢而对丁酮不加氢的催化剂。加入99克MDA、144克丁酮和3克不同的催化剂,按
8、合成步骤进行反应,对产物进行色谱分析并计算反应所吸收的氢气,列表如下:表一不同催化剂MDA的转化率和吸收的氢气量催化剂雷尼锲雷尼钻钳/碳钳/氢型沸石MDA转化率67%78%80%92%氢气吸收量2mol2mol2mol0.95mol从表一可以看出,雷尼锲、雷尼钻和钳/碳催化剂都没有选择性,反应过程中对酮亚胺和丁酮同时加氢。因为酮亚胺是可逆反应,其生成的速度收到MDA和丁酮的限制,使用没有选择性的催化剂,丁酮加氢的速度大于酮亚胺的生成速度,当丁酮完全转化成仲丁醇后,不能再生成酮亚胺,反应终止。使用钳/氢型沸石,一方面氢型沸石的强酸性,可以加快酮亚胺的生成速度,起到助催化剂的作用;另一方面,钳与沸
9、石中的协同作用,使其对酮亚胺的加氢具有良好的选择性,避免了丁酮加氢生成仲丁醇的副反应的发生。所以该反应使用钳/氢型沸石作为催化剂。2.2 原料摩尔比对产物收率的影响MDA和丁酮分别按摩尔比1:2.5,1:3,1:3.5,1:4,1:4.5,1:5,1:5.5,1:6,反应温度120C,反应时间6h的条件下进行反应,摩尔比对产物收率的影响如图2所示。摩尔比(丁酮/MDA图二原料摩尔比与产品收率曲线从图中可以看出,随着MDA与丁酮摩尔比的增加,产品收率逐渐增加。等增加到5:1以上时,产品收率不再增加,说明此时酮亚胺的生成速率与水解速率相等,所以不能再对酮亚胺进行加氢。2.3 反应温度对产品收率的影
10、响按MDA与丁酮摩尔比5:1,分别在100C,120C,140C,160c和180c下反应6h,通过气相色谱分析产品含量得出图三所示曲线120QoQ。O08642率收品产01111100120140160180反应温度(C)图三反应温度与产品收率曲线从图中可以看出,在140c以下,产品收率随着反应温度的增高而增高,超过140c以后,随着反应温度的增高,产品收率快速下降。分析认为可能是以下两方面的原因:其一体系中温度太高,生成的酮亚胺可以发生聚合,从而影响产品收率;另一方面是温度太高,催化剂选择性降低,对丁酮进行加氢生成仲丁醇,从轻组分色谱图和加氢量也可以证明这一点。2.4 反应压力对产品收率的
11、影响在MDA/丁酮为5:1,140C,分别在2MPa,3MPa,4MPa,5MPa,6MPa,下进行反应6小时,通过气相色谱分析产品含量得出图四所示曲线。从图中可以看出,在4MPa和5MPa产品收率基本可以达到100%,低于4MPa时,酮亚胺加氢速度较慢,生成的酮亚胺不能及时转化成产品,从而收率不能达到100%,高于5MPa时,催化剂选择性降低,丁酮转化成仲丁醇,体系中丁酮含量减少从而导致收率降低。0)010000109876率收品产401L1111123456产应压力(MPa图四反应压力与收率曲线2.5 反应时间对产品收率的影响在MDA/丁酮为5:1,140C,4MPa的条件下分别反应2h,
12、4h,6h,8h和10h,通过气相色谱分析产品含量得出图五所示曲线。601111246810反应时间(h)图五反应时间与收率曲线从图中可以看出,反应时间局于6h时,产品转化率均可达到100%。总结从以上分析可以看出,按丁酮:MDA=5:1,选择铝/氢型沸石,140C,4MPa的条件下反应6小时,可以得到99.9%含量的4,4'-二仲丁氨基二苯甲烷产品,MDA转化完全,丁酮30无副反应,除水之后可以重新使用。反应过程无废气,产生少量废水,催化剂重复利用次无明显改变,此工艺为绿色清洁、高效经济的生产工艺。参考文献按反应类型及所用烷基化试剂的不同,芳胺的N-烷基化分为3种:以醇、卤代烷和强酸的酯为烷基化剂的取代烷基化7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19;以丙烯酸衍生物、环氧化合物为烷基化剂的加成烷基化;以醛、酮为烷基化剂的缩合还原烷基化20,21。取代烷基化是应用最为广泛的烷基化工艺。芳胺的N-
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 企业内部资金在智慧城市能源管理系统中的应用研究
- 互动式教学工具的营销策略与教育内容创新
- 抖音商户直播设备故障应急切换制度
- 全球视野下2025年跨文化交流能力在国际化教育中的核心地位报告
- 公交优先发展战略2025:城市交通拥堵治理中的公共交通与公共交通市场拓展研究报告
- CLK2-3-IN-1-生命科学试剂-MCE
- 陕西青年职业学院《口译理论与实践》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 新疆农业职业技术学院《基础泰语》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 宣城职业技术学院《烟草文化》2023-2024学年第一学期期末试卷
- 公共卫生应急物资储备体系建设2025年实施方案与信息化建设报告
- 江苏省南京市六校联合体2024-2025学年高一下学期期末考试物理试卷
- DB64∕T 1914-2023 装配式混凝土结构技术规程
- 2025至2030计时器行业发展趋势分析与未来投资战略咨询研究报告
- 2025年黑龙江省龙东地区中考语文试卷真题(含标准答案解析)
- 冠心病不稳定型心绞痛护理查房讲课件
- 医院廉政风险防范点及防控措施
- 严格标准物质管理制度
- 论语十二章 导学案 统编版高中语文选择性必修上册
- 应急救援技术专业教学标准(中等职业教育)2025修订
- 河南交通投资集团有限公司招聘笔试真题2024
- 铁路集装箱运输中存在的问题分析与对策探讨
评论
0/150
提交评论