一种碳二亚胺的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳二亚胺的制备方法，以二环己基脲(DCU)和固体光气(BTC)作为原料，采用复合催化剂，制备得到二环己基碳二亚胺，其特征在于：复合催化剂为稀土化合物与离子液体的复配混合物。本发明专利技术的方法可以优化碳二亚胺的收率和纯度。

Method for preparing carbon two imine

The invention relates to a preparation method of a carbon two imine, the dicyclohexylurea (DCU) and triphosgene (BTC) as raw material, the composite catalyst prepared by dicyclohexyl imine carbon two, which is characterized in that the composite catalyst for mixtures of rare earth compounds with ionic liquids. The method of the invention can optimize the yield and purity of the carbon two imine.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备碳二亚胺的方法，属于合成化学领域。
技术介绍
二环己基碳二亚胺(DCC),N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC),1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)是最常见的三种碳二亚胺。一般由硫脲失硫化氢或脲失水制备。CN101096349A公开了一种DCC的制备方法，由环己胺和二硫化碳反应生成二环己基硫脲和硫化钠，二环己基硫脲经次氯酸钠二次氧化脱硫化氢生成DCC。其中硫脲经次氯酸钠氧化时，同时加入催化剂进行反应，催化剂采用三乙基苄基氯化铵TEBA或聚乙二醇PEG。CN101524650A公开了一种DCC的制备方法，其采用有机磷固体聚合物催化剂体系。用于环己基异氰酸酯催化缩合得二环己基碳二亚胺。池州万维化工有限公司在碳二亚胺的制备方法方面做了一些研究。CN101538225A公开了一种用于抗水解方面的双碳二亚胺类化合物。CN101628882A公开了一种N,N’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺的制备方法，其中使用氯化铜作为催化剂。CN102408335A公开了一种DCC的制备方法，其采用二环己基脲和双(三氯甲基)碳酸酯为原料。由于采用固体光气双(三氯甲基)碳酸酯，减少了传统工艺安全隐患问题。济南圣泉唐和唐生物科技有限公司在碳二亚胺制备工艺方面也做了一些研究。CN102643215A公开了一种碳二亚胺的制备方法，其中使用五水硫酸铜作为催化剂，由于该催化剂具有颜色变化效果，省去了需要不断取样检测这个程序。CN102775329A公开了一种碳二亚胺的制备方法，其中使用缚酸剂、相转移催化剂和脱硫剂。使用固体碱作为缚酸剂，相转移催化剂增强除酸效果，收率可达91％。CN103382168A公开了一种DIC的制备工艺，其采用次氯酸钠作为催化剂。CN103922970A公开了一种DCC的制备方法，其使用催化剂和反应助剂，其中催化剂为铜盐、镍盐和硝酸铈盐的混合物作为三元工业催化体系。反应助剂为十二烷基硫酸钠类。该工艺具有收率高、反应快、安全性强的优点。CN104193653A公开了一种DCC的制备方法，其仅使用十二烷基苯磺酸钠类作为助剂，不使用有机溶剂。综上可见，对于工艺的改进更多的关注点在于催化体系。为了进一步优化DCC制备方法的工艺条件，提高收率和纯度，同时减少工艺安全隐患和废水污染问题，提出本专利技术的技术方案。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是进一步优化合成工艺，提供一种制备DCC的方法。一种二环己基碳二亚胺的制备方法，以二环己基脲(DCU)和固体光气(BTC)作为原料，采用复合催化剂，制备得到二环己基碳二亚胺，其特征在于：复合催化剂为稀土化合物与离子液体的复配混合物。优选地，DCC的制备方法包括如下步骤：室温下向反应釜中加入溶剂和二环己基脲，然后搅拌均匀，加入固体光气，然后再加入复合催化剂，升高温度，保温搅拌反应，反应完毕后，加入pH调节剂调节pH值至7-8，然后趁热抽滤，将所得滤液蒸除溶剂，减压蒸馏，收集155±1℃的馏分，真空干燥后得到DCC。优选地，稀土化合物选自稀土氧化物、稀土磺酸盐中的一种或多种。更加优选地，稀土化合物为稀土磺酸盐Ln(RSO3)3，其中R为苯基，Ln为镧、钕或钇。优选地，离子液体为咪唑型离子液体或吡啶型离子液体中的一种或多种。更加优选地，离子液体选自吡啶型离子液体，为1-丁基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐、N-己基-3-甲基吡啶甲磺酸盐或N-辛基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐。咪唑型离子液体可以为1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐等。优选地，稀土化合物与离子液体的重量比为1:0.4-0.6。优选地，DCU与复合催化剂的质量比为1:0.0001-0.0005，更加优选为1:0.0002-0.0003。在一个优选方案中，DCU与BTC的质量比为1:2-3。优选地，溶剂选自叔丁基甲基醚，NMP等。DCU与溶剂的质量比例采用常规的用量，例如1：8-12g/ml。反应温度为20-60℃，优选为30-40℃。反应时间为3-10h，优选为5-8h。与现有技术相比本专利技术具有以下明显的优势：开发了新型复合催化剂，优化了反应收率，提高了产品纯度。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：30℃下向反应釜中加入1000ml的NMP和100gDCU，搅拌均匀，加入200gBTC，然后加入复合催化剂(DCU与复合催化剂的用量比为1:0.0001)，升高温度至40℃，保温搅拌反应6h，反应完毕后，加入三乙胺调节pH至7.5，趁热抽滤，常压蒸除溶剂，然后减压蒸馏，收集155±1℃的馏分，在烘箱中真空干燥后得到白色结晶固体DCC。其中复合催化剂为稀土磺酸盐和离子液体质量比为1:0.4的混合物；其中稀土磺酸盐为Ln(RSO3)3，R为苯基，Ln为镧；离子液体为N-己基-3-甲基吡啶甲磺酸盐。实施例1-a其中离子液体为1,3-二甲基咪唑对甲苯磺酸盐，其它同实施例1。实施例1-b其中稀土化合物为Ln2O3，其它同实施例1。实施例1-c其中离子液体为哌啶型离子液体N-甲基，丙基哌啶六氟磷酸盐，其它同实施例1。实施例1-d其中离子液体为吡咯烷型离子液体N-甲基-丁基吡咯烷四氟硼酸盐，其它同实施例1。实施例1-e其中稀土化合物为稀土卤化物LnCl3，其它同实施例1。实施例1-f其中稀土化合物为稀土羧酸盐Ln(RCOO)3，R为2-乙基戊基，其它同实施例1。结果见表1。表1：离子液体和稀土化合物的选择性从表1的结果来看，稀土化合物优选为稀土氧化物、稀土磺酸盐，更加优选为稀土磺酸盐。离子液体优选为咪唑型离子液体或吡啶型离子液体，更加优选为吡啶型离子液体。实施例2DCU与复合催化剂的用量比为1:0.0002，其它同实施例1。实施例2-aDCU与复合催化剂的用量比为1:0.0005，其它同实施例2。实施例2-bDCU与复合催化剂的用量比为1:0.0003，其它同实施例2。实施例2-cDCU与复合催化剂的用量比为1:0.001，其它同实施例2。结果见表2。表2：DCU与复合催化剂的用量比编号DCU与复合催化剂的用量比产物收率/％纯度/％实施例11:0.000199.097.2实施例21:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳二亚胺的制备方法，以二环己基脲(DCU)和固体光气(BTC)作为原料，采用复合催化剂，制备得到二环己基碳二亚胺，其特征在于：复合催化剂为稀土化合物与离子液体的复配混合物。

【技术特征摘要】
1.一种碳二亚胺的制备方法，以二环己基脲(DCU)和固体光气(BTC)作为原料，
采用复合催化剂，制备得到二环己基碳二亚胺，其特征在于：复合催化剂为稀土化合物与离
子液体的复配混合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：室温下向反应釜中
加入溶剂和二环己基脲，然后搅拌均匀，加入固体光气，然后再加入复合催化剂，升高温度，
保温搅拌反应，反应完毕后，加入pH调节剂调节pH值至7-8，然后趁热抽滤，将所得滤液
蒸除溶剂，减压蒸馏，收集155±1℃的馏分，真空干燥后得到DCC。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：稀土化合物选自稀土氧化物、稀土
磺酸盐中的一种或多种，更加优选地，稀土化合物为稀土磺酸盐Ln(RSO3)3，其中R为苯基，
Ln为镧、钕或钇。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：离子液体为咪唑型离子液体或吡啶
型离子液体中的一种或多种，更加优选地，离子液体选自吡啶型离子液体，为1-丁基-3-甲基<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔立明，陈志伟，
申请(专利权)人：新疆康润洁环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65