一种联产γ-丁内酯和4,4'-二氨基二环己基甲烷的制备工艺制造技术

本申请涉及有机物合成的技术领域，具体公开了一种联产γ

【技术实现步骤摘要】
一种联产
γ
‑
丁内酯和4，4
′‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺


[0001]本申请涉及有机物合成的
，更具体地说，它涉及一种联产γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺。

技术介绍

[0002]γ
‑
丁内酯(γ
‑
Butyrolactone，简称GBL)是一种五元环内含有内酯官能团的无色透明油状液体，是一种重要的有机合成中间体，广泛应用于医药、化工、纺织、农药以及新能源汽车等领域。γ
‑
丁内酯具有较低的熔点和较高的沸点，在常温下也可作为有机溶剂、稀释剂、固化剂来使用，在工业中有着广泛的应用前景。
[0003]4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷(HMDA)是一种有机化合物，它是一种高分子中间体，可用于合成聚脲、聚胺酯、聚氨酯等高分子化合物。HMDA的重要性在于其可以用于生产聚氨酯弹性体、聚合物板、弹性纤维素及其他聚合物。在工业上，HMDA广泛应用于制造聚氨酯的中间体和终端产品，如聚氨酯泡沫、聚氨酯涂料、弹性体和粘合剂等。
[0004]相关技术中，工业上生产γ
‑
丁内酯的主流方法是通过1,4
‑
丁二醇在180
–
300℃环境下催化脱氢制备而成，催化剂选用含铜、锌、钙等金属氧化物。而工业上生产4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷的主流方法是通过对4,4
‑
二氨基二苯甲烷进行催化加氢制备而成，催化剂选用钌、雷尼镍等金属催化剂，该反应在高温高压下进行，反应温度通常在80
‑
120℃，压力在5
‑
10MPa之间。
[0005]针对上述相关技术，专利技术人认为分别单独制备γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷存在有生产成
‑
本高、耗时长的缺陷，因此，亟需提供一种新的简单的制备工艺，能够同时生产γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷。

技术实现思路

[0006]为了实现γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷，本申请提供一种联产γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺，本申请的目的在于利用1,4
‑
丁二醇(BDO)合成γ
‑
丁内酯(GBL)内酯化过程中脱出的氢用于4,4
‑
二氨基二苯甲烷(MDA)催化加氢生成4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷(HMDA)，以达到反应正向进行，提升转化率、简化工艺流程及节约时间成本，同时解决氢气储存、安全等的固有问题。
[0007]本申请提供的一种联产γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺，采用如下的技术方案：一种联产γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺，包括如下步骤：步骤一：将1,4
‑
丁二醇、4,4
‑
二氨基二苯甲烷、溶剂和催化剂加入高压反应釜中，置换空气后充入氮气并升温搅拌反应，充分反应后得到混合反应液；步骤二：待反应完全后冷却至室温，将步骤二中的混合反应液进行减压蒸馏，分别收集γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷。
[0008]上述方案可涉及到的反应过程如下：
通过采用上述技术方案，本申请提供的方法，以1,4
‑
丁二醇内酯化制备γ
‑
丁内酯过程中脱出的氢能够作为原料用于4,4
‑
二氨基二苯甲烷加氢制备4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷中，从而达到实现γ
‑
丁内酯和4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷联产的目的；同时由于氢的消耗，能够促进1,4
‑
丁二醇内酯化制备γ
‑
丁内酯正向反应，进一步提升反应效率；并且，本申请采用催化剂催化氢化/氢解，以达到反应正向进行，实现联产；另外，在不影响产率的情况下，缩减反应时间，降低生产成本，提升了生产效率；同时由于4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷需要用到氢气进行反应，与相关技术中4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷的合成工艺，本申请的制备工艺有效的避免了额外氢气的使用，解决了氢气在运输、储存和使用过程中的安全问题。
[0009]优选地，所述催化剂包括金属氧化物载体以及附载在金属氧化物载体上的纳米活性金属。
[0010]通过采用上述技术方案，本申请中采用的催化剂是一种较为新型负载型纳米金属催化剂，该催化剂在醇类内脂化脱氢中具有活性；芳烃的加氢催化较为困难，在催化剂的情况下需要高压氢气、高温进行反应，对氢气、热能的使用具有较高的要求，而该催化剂可以有效降低热能的使用，且与醇类内脂化过程中脱氢的氢能进行有效利用。
[0011]优选地，步骤一中，所述催化剂采用三水合硝酸铜和九水合硝酸铝按摩尔比2:1进行共同沉淀制成。
[0012]优选地，步骤一中，所述1,4
‑
丁二醇和4,4
‑
二氨基二苯甲烷的投料摩尔比为(4
‑
6):1。
[0013]通过采用上述技术方案，负载型金属催化剂在制备的过程中，通过共同沉淀法，将纳米铜离子负载在沉淀出的氧化铝中，以增大催化剂接触面积，当氢气分子被激活后会分散在负载于氧化铝上的铜纳米离子，Cu
2+
会被还原成纳米铜颗粒，该过程中需要无氧环境，催化剂不仅可以催化脱氢内酯化反应，且可以进行加氢反应；金属氧化铜还原脱氢，氧化铜在氢气氛围下进一步激活氢气且自身被还原为纳米金属铜粒子，且保有催化加氢的活性，
继续进行加氢催化。
[0014]优选地，所用溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、环己烷、环己胺和1,4
‑
二氧六环中的一种或多种的组合物。
[0015]优选地，所述溶剂的浓度为40wt％
‑
60wt％。
[0016]优选地，所述高压反应釜中充入氮气压力为2
‑
4MPa，反应温度为220℃
‑
300℃。
[0017]优选地，所述高压反应釜中搅拌叶转速为160
‑
200r/min。
[0018]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请采用的制备方法是以1,4
‑
丁二醇内酯化制备γ
‑
丁内酯过程中脱出的氢能够作为原料用于4,4
‑
二氨基二苯甲烷加氢制备4,4
′‑
二氨基二环己基甲烷中，从而达到实现γ
‑
丁内酯和4,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联产γ
‑
丁内酯和4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将1,4
‑
丁二醇、4,4
‑
二氨基二苯甲烷、溶剂和催化剂加入高压反应釜中，置换空气后充入氮气并升温搅拌反应，充分反应后得到混合反应液；步骤二：待反应完全后冷却至室温，将步骤二中的混合反应液进行减压蒸馏，分别收集γ
‑
丁内酯和4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷。2.根据权利要求1所述的联产γ
‑
丁内酯和4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺，其特征在于，所述催化剂包括金属氧化物载体以及附载在金属氧化物载体上的纳米活性金属。3.根据权利要求1所述的联产γ
‑
丁内酯和4,4'
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二氨基二环己基甲烷的制备工艺，其特征在于，步骤一中，所述催化剂采用三水合硝酸铜和九水合硝酸铝按摩尔比2:1进行共同沉淀制成。4.根据权利要求1所述的联产γ
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丁内酯和4,4'
‑
二氨基二环己基甲烷的制备工艺，其特征在于，步骤一中，所述1,4

【专利技术属性】
技术研发人员：唐源，龙绪俭，梁龙奂，陈林生，吴斌，张翔麟，徐浩，陈任翔，苏恩，
申请(专利权)人：深圳市宝安区新材料研究院，
类型：发明
国别省市：