一种制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺制造技术

一种制备芳香族N‑缩水甘油胺的工艺包括以下步骤：在溶解于惰性有机溶剂中的催化剂存在下在介于200mbar到600mbar范围内的压力下，对具有至少一个芳香族氨基氢原子的胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.7当量的环氧氯丙烷的混合物进行加热；以及在介于200mbar到600mbar范围内的压力下向所述混合物中添加碱，以有利于对前一步骤的产物进行脱氯化氢处理从而获得所述芳香族N‑缩水甘油胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺
本公开提供一种制备N-缩水甘油基化合物的工艺。具体来说，本公开提供一种制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺。
技术介绍
环氧树脂适用于广泛的工业应用，例如涂层、黏合剂、包封体、模制件、层压板、铸件、电绝缘、耐候性涂层、密封剂、浸渍剂、塑化剂、纤维、泡棉等。此类工业中常用的环氧树脂是双酚的二缩水甘油醚。在高温下需要良好性能的工业(例如航空和航天工业)中，优选的是具有连接至芳香族氨基的缩水甘油基的环氧树脂，例如N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯基甲烷(N,N,N’,N’-Tetraglycidyl-4,4’-Diaminodiphenylmethane，TGDDM)。此类化合物常常通过以下方式来制备：使含有至少一个芳香族氨基氢原子的胺与每氨基氢原子为约0.8当量到10当量的环氧氯丙烷(epichlorohydrin)发生反应，然后使用碱对如此获得的产物进行传统脱氯化氢处理。从此工艺获得的芳香族N-缩水甘油胺可通过任何已知的方法来纯化及固化。所述工艺可在有催化剂或没有催化剂的情况下进行。举例来说，在美国专利第4,540,769号中公开的工艺涉及使用酸催化剂。然而，所揭露的工艺还使用钠片且本质上是放热的，因此不适用于芳香族N-缩水甘油胺的工业生产。此外，制备芳香族N-缩水甘油胺的传统上已知的工艺提供高粘度产物或需要长的反应时间和/或高反应温度条件，和/或对需要特定安全措施的催化剂使用溶剂。由于在此工艺期间发生二次反应而获得高粘度产物。二次反应的实例包括偶合反应。为了避免与高粘度产物相关联的缺陷，使用惰性或反应性稀释剂。然而，使用惰性或反应性稀释剂可对经固化树脂的性质产生不利影响。此外，如果使用惰性稀释剂，则由于其可燃性或毒性而需要在固化之前将所述惰性稀释剂完全移除。因此，需要避免与传统工艺相关联的缺陷的制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺。具体来说，需要提供具有更低粘度的高纯芳香族N-缩水甘油胺的工艺。同时，期望所述工艺是快速的且具有高产率。还期望此类工艺涉及对不需要特定安全措施且生成更少副产物(例如寡聚物)的催化剂使用溶剂。
技术实现思路
本公开涉及一种制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺。所述工艺包括以下步骤：在溶解于惰性有机溶剂中的催化剂存在下在介于200mbar到600mbar范围内的压力下，对具有至少一个芳香族氨基氢原子的胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.7当量的环氧氯丙烷的混合物进行加热；以及在介于200mbar到600mbar范围内的压力下向所述混合物中添加碱，以有利于对前一步骤的产物进行脱氯化氢处理从而获得所述芳香族N-缩水甘油胺。根据实施例，所述惰性有机溶剂选自由以下组成的群组：甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、异癸醇、乙二醇、二乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯、丁烷-1,4-二醇、乙基甲基酮、苯、甲苯、及其组合。具体实施方式为了促进对本专利技术原理的理解，现在将参照实施例，且将使用特定语言来阐述实施例。然而应理解，本专利技术的范围并非因此受到限制，如本专利技术所属领域中的技术人员通常将想到般，本文中预期存在所公开的工艺及系统中的这些更改及进一步的修改以及对本专利技术原理的这些进一步应用。所属领域中的技术人员应理解，前述一般说明及以下详细说明是示例性的，且本专利技术的解释和并非旨在对本专利技术进行限制。说明书通篇中在提及“一个实施例”、“实施例”或类似语言时，意味着结合此实施例阐述的特定特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施例中。因此，在本说明书通篇中出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”及类似语言可不必全部指代同一实施例。本公开涉及一种制备N-缩水甘油基化合物的工艺。具体来说，本公开提供一种制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺。所述工艺包括：在溶解于惰性有机溶剂中的催化剂存在下在介于200mbar到600mbar范围内的压力下，对具有至少一个芳香族氨基氢原子的胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.7当量的环氧氯丙烷的混合物进行加热；以及在介于200mbar到600mbar范围内的压力下向所述混合物中添加碱，以有利于对前一步骤的产物进行脱氯化氢处理从而获得所述芳香族N-缩水甘油胺。根据实施例，将所述胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.8当量到1.5当量的所述环氧氯丙烷一起加热。根据实施例，所述胺是双(4-氨基苯基)甲烷。所述环氧氯丙烷及所述催化剂可一次全部添加到所述混合物中或部分地添加到所述混合物中。所述加热所述混合物是在介于50℃到100℃范围内的温度下执行。根据实施例，所述加热是在介于60℃到70℃范围内的温度下执行。根据实施例，在所述加热所述混合物时，将压力维持在介于200mbar到400mbar范围内。所述加热所述混合物进行2小时到7小时。根据实施例，所述加热所述混合物进行2小时到4小时。所述惰性有机溶剂选自由以下组成的群组：甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、异癸醇、乙二醇、二乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯、丁烷-1,4-二醇、乙基甲基酮、苯、甲苯、及其组合。根据优选实施例，所述惰性有机溶剂是2-丁氧基乙醇。所使用的催化剂的量一般是每100重量份的胺为0.1重量份到10重量份、尤其每100重量份的胺为0.4重量份到2重量份。在优选实施例中，催化剂是硝酸的二价或多价金属盐。催化剂的实例包括但不限于高氯酸镁、高氯酸钙、高氯酸锌、高氯酸镍、硝酸镁、硝酸锰、硝酸镧、硝酸锌、硝酸镱、三氟乙酸镁、三氟乙酸锰、三氟乙酸镍、三氟乙酸钒、三氟甲烷磺酸镁、三氟甲烷磺酸钴、三氟乙酸镧、三氟甲烷磺酸镧、三氯乙酸镁、镁-2,2-二氯丙酸盐及三溴乙酸镁。在实例中，催化剂是硝酸锌。在另一实例中，催化剂是硝酸镧。在实施例中，在加热之前向所述混合物中添加惰性芳香族有机溶剂。惰性芳香族有机溶剂的实例包括但不限于甲苯及二甲苯。在一些实施例中，所述碱是氢氧化钠或氢氧化钾。举例来说，所述碱是50％的氢氧化钠溶液。根据实施例，所述碱与充当相转移催化剂的季铵卤化物混合。季铵卤化物的实例是苯甲基三甲基氯化铵。根据实施例，在添加所述碱之前，在介于200mbar到600mbar范围内的压力下将所述混合物在介于60℃到90℃范围内的温度下维持3小时到7小时的时间段。在添加所述碱之后，将所述混合物在介于50℃到100℃范围内的温度下以及在介于200mbar到600mbar范围内的压力下加热2小时到7小时。优选地，在添加所述碱之后，将所述混合物在介于50℃到80℃范围内的温度下以及在介于200mbar到400mbar范围内的压力下加热3小时到6小时。根据实施例，所述芳香族N-缩水甘油胺是N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯基甲烷(TGDDM)。在脱氯化氢处理之后，利用水对所述混合物进行洗涤以将所述混合物分离成水层及有机层。所述有机层包含芳香族N-缩水甘油胺。分离出所述有机层以获得芳香族N-缩水甘油胺。可利用任何传统方法来纯化所述芳香族N-缩水甘油胺。这些方法的实例包括利用溶剂/过滤进行的洗涤和/或蒸馏。芳香族N-缩水甘油胺可通过任何传统方法来固化。以下实例详细示出所公开的工艺。实例实例1：对双(4-氨基苯基)甲烷、甲苯及50％的硝酸镧在2-丁氧基乙醇中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备芳香族N‑缩水甘油胺的工艺，包括：a)在溶解于惰性有机溶剂中的催化剂存在下在介于200mbar到600mbar范围内的压力下，对具有至少一个芳香族氨基氢原子的胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.7当量的环氧氯丙烷的混合物进行加热；以及b)在介于200mbar到600mbar范围内的压力下向所述混合物中添加碱，以有利于对步骤(a)的产物进行脱氯化氢处理从而获得所述芳香族N‑缩水甘油胺。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.04 IN 2016210040411.一种制备芳香族N-缩水甘油胺的工艺，包括：a)在溶解于惰性有机溶剂中的催化剂存在下在介于200mbar到600mbar范围内的压力下，对具有至少一个芳香族氨基氢原子的胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.7当量的环氧氯丙烷的混合物进行加热；以及b)在介于200mbar到600mbar范围内的压力下向所述混合物中添加碱，以有利于对步骤(a)的产物进行脱氯化氢处理从而获得所述芳香族N-缩水甘油胺。2.根据权利要求1所述的工艺，其中将所述胺与所述胺的每氨基氢当量为至少0.8当量到1.5当量的所述环氧氯丙烷一起加热。3.根据权利要求1所述的工艺，其中所述加热所述混合物是在介于50℃到100℃范围内的温度下执行。4.根据权利要求1所述的工艺，其中所述加热所述混合物进行2小时到7小时。5.根据权利要求1所述的工艺，其中所述加热所述混合物进行2小时到4小时。6.根据权利要求1所述的工艺，其中所述惰性有机溶剂选自由以下组成的群组：甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、异癸醇、乙二醇、二乙二醇、N-甲基吡咯烷酮、γ-丁内酯、苯甲醇、邻苯二甲酸二丁酯、丁烷-1,4-二醇、乙基甲基酮、苯、甲苯、及其组合。7.根据权利要求5所述的工艺，其中所述惰性有机溶剂是2-丁氧基乙醇。8.根据权利要求1所述的工艺，其中所述催化剂是硝酸的二价或多价金属盐。9.根据权利要求7所述的工艺，其中所述催化剂选自由以下组成的群组：高氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿沙克·库马尔·辛格，普拉萧特·萨曼特，阿利夫·拉拉尼，穆凯许·卡塔利瓦尔，维许努·摩尔，
申请(专利权)人：格拉西姆工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：印度,IN