生产混合腈制造技术

本发明专利技术属于化工领域，具体公开了一种生产混合腈

【技术实现步骤摘要】
生产混合腈、混合胺和混合叔胺的方法


[0001]本专利技术属于化工领域，特别涉及混合腈
(
简称
MN)、
混合胺
(
简称
MA)
和混合叔胺
(
简称
MTA)
的生产方法
。

技术介绍

[0002]由伯胺或仲胺与丙烯腈加成反应生成的腈类化合物是重要的化工原料，如用于偶氮染料的偶合剂
、
合成药物的中间体，生产环氧树脂的固化剂等，因此，在生物医药
、
染料生产和新材料领域广泛应用
。
[0003]混合腈
(MN)、
混合胺
(MA)
和混合叔胺
(MTA)
及其所包含的纯物质均是重要精细化学品，用途广泛
。
[0004]MN
包括二甲胺基丙腈
(
简称
DMAPN)、
二甲胺丙基
(
丙腈基
)
胺
(
简称
DMAP(PN)A)
和二甲胺丙基二
(
丙腈基
)
胺
(
简称
DMAP2(PN)A)
；
MA
包含
DMAPA、
二甲胺丙基
(
丙胺基
)
胺
(
简称
DMAP(PA)A)
和二甲胺丙基二
(
丙胺基
>)
胺
(
简称
DMAP2(PA)A)
；
MTA
包含四甲基丙二胺
(
简称
TMPDA)、
五甲基二丙烯三胺
(
即二
(
二甲胺丙基
)
甲胺，简称
2(DMAP)MA)
和三
(
二甲胺丙基
)
胺
(
简称
3(DMAP)A)
三种叔胺产品
。
[0005]例如，
DMAPN
用作有机合成中间体，是制备
DMAPA、
二氧化碳吸附剂
、
合成维生素
B、
电镀添加剂
、
分析试剂的原料；
DMAP(PN)A
和
DMAP2(PN)A
是合成医药和聚氨酯助剂的原料
。
结构式分别如式
1、2、3
所示
。
[0006][0007][0008]上述胺类化合物用途如下：
[0009]DMAPA
为无色透明液体，是一种重要的化工中间体，应用广泛，作为中间体可用于制备织物柔软剂，农用化学品
、
絮凝剂
、
染料
、
环氧树脂固化剂
、
纤维素交联剂
、
皮革和橡胶等，其结构式如式4所示
。
[0010][0011]DMAP(PA)A
可作为聚氨酯泡沫催化剂，也是制备
2(DMAP)MA
的原料，其结构式如式5所示
。
[0012][0013]DMAP2(PA)A
可用作聚氨酯泡沫催化剂，还可用于制备
3(DMAP)A。
其结构式如式6所示
。
[0014][0015]TMPDA、2(DMAP)MA
和
3(DMAP)A
均可用作聚氨酯催化剂
。
其中，
TMPDA
还可用作微孔弹性体的催化剂
、
环氧树脂的固化催化剂，制备季铵化合物的中间体，市场需求量大
。
[0016]其结构式如式7所示
。
[0017][0018]2(DMAP)MA
是一种低气味发泡
/
凝胶平衡性催化剂，主要用于模塑软泡和半硬泡，也用于聚醚型聚氨酯软泡
、
聚氨酯
CASE
材料
。
其结构式如式8所示
。
[0019][0020]3(DMAP)A
是用于硬泡及模塑泡沫的低气味平衡催化剂，可用于喷涂聚氨酯体系
。
其结构式如式9所示
。
[0021][0022]胺基丙腈化合物，由相应的胺和丙烯腈加成反应得到
。
如：
DMAPN
由丙烯腈
(
简称
ACN)
和二甲胺
(
简称
DMA)
反应得到，两者反应速度很快，为强放热反应，生产时会温升过大导致危险
。
而
DMAP2(PN)A
可由
DMAPA
和
ACN
反应得到，其反应速度较慢，反应时往往需要加热
。
如果将这两类反应组合在同一釜内进行，由于物料的热容量效应，能平缓温升，减少外界加热，达到安全生产和降低能耗的目的
。
[0023]胺
MA
可由相应的腈
MN
经过加氢反应制得
。
如：
DMAPA
的生产普遍采用
ACN
和
DMA
作为原料，首先通过加成得到
DMAPN
，再加氢得到
DMAPA。
但反应过程中需添加碱或氨抑制脱氨产生的副产物
。
[0024]TMPDA
的制备方法较多，其中
CN101735068
公开了一种以
1,3
‑
丙二醇和
DMA
为原料，以
Cu
‑
Co
‑
Ni/Al2O3为催化剂，与氢气混合加热制备
TMPDA
的方法，该方法产生副产物3‑
二甲氨基丙醇，四甲基丙二胺的转化率仅为
70
％左右；
CN202011368069.1
公开了一种以
DMAPA、N,N,N
’‑
三甲基
‑
1,3
‑
丙二胺和甲醇为反应原料，在微反应器中进行甲基化制备的方法，该方法反应路线短，产物易回收，但设备成本高，反应条件要求较高
。
而且，不可避免会产出副产二甲醚，由于所采用的工艺限制了副产物的利用，造成浪费和三废
。
[0025]文献报道的
2(DMAP)MA
生产路线不多，主要有两条：
(1)
用四甲基二丙烯三胺甲基化得到
2(DMAP)MA
，该方法操作简单，但使用的原料四甲基二丙烯三胺价格昂贵导致该生产成本较高；
(2)
以甲胺...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
生产混合腈
、
混合胺和混合叔胺的方法，其特征在于包括以下步骤：
1)、
加成反应：二甲胺
(DMA)
与二甲胺基丙胺的混合原料，与丙烯腈
(ACN)
经加成反应得到混合腈
(MN)
；
2)、
催化加氢反应：混合腈
(MN)
经催化加氢反应得到混合胺
(MA)
；
3)、
加氢甲基化反应：混合胺
(MA)
经加氢甲基化反应得到混合叔胺
(MTA)。2.
根据权利要求1所述的生产混合腈
、
混合胺和混合叔胺的方法，其特征在于：步骤
1)
的加成反应为：先将
DMA
与
DMAPA
与溶剂Ⅰ形成混合原料，再向其中滴加
ACN
，而后于
20
～
130℃
的反应温度进行加成反应1～
10
小时；所得反应液经减压蒸馏回收未转化的
ACN
，得到
MN
的溶液；
ACN
：
(DMAPA+DMA)
＝
1.01
～
2.02:1
的摩尔比；
DMA
：
DMAPA
的重量比为＝
1:0.5
～
7.8
；步骤
2)
的催化加氢反应为：向高压反应釜中加入溶剂Ⅱ、
步骤
1)
加成反应得到的
MN
溶液
、
催化剂Ⅰ和碱性助剂，并通入氢气控制高压反应釜内的压力为
0.5
～
10Mpa
；反应温度为
30
～
160℃
，反应至当关闭氢气的进气阀而高压反应釜内的压力不下降时，结束加氢反应；碱性助剂：催化剂Ⅰ：
MN
溶液＝
0.02
～
0.2
：
0.05
～
0.3
：1的质量比；将所得的反应后物料进行固液分离，所得滤饼为催化剂，可回收套用；所得滤液先常压精馏，从而获得部分的
DMAPA
；而后再进行减压蒸馏，从而获得
MA
；步骤
3)
的加氢甲基化反应为：向高压反应釜中加入步骤
2)
所得的
MA
以及加入甲醛类物和催化剂Ⅱ，并通入氢气从而控制高压反应釜内的压力为1～
10Mpa
，反应温度为
30
～
180℃
，反应至当关闭氢气的进气阀而高压反应釜内的压力不下降时，结束甲基化反应；甲醛类物与
MA
中总的
N
‑
H
键的摩尔比为1～
3:1
；催化剂Ⅱ占
MA
的质量分数为5～
30wt
％；将所得的反应后物料进行固液分离，所得滤液进行精馏，得
MTA。3.
根据权利要求2所述的生产混合腈
、
混合胺和混合叔胺的方法，其特征在于：步骤
1)

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，李振，任浩军，李忠军，陈良勇，李涛，纪付祥，
申请(专利权)人：安徽恒光聚氨酯材料有限公司，
类型：发明
国别省市：