CN101628882A

CN101628882A - N,n’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺

Info

Publication number: CN101628882A
Application number: CN 200910159208
Authority: CN
Inventors: 李伟军; 林旭锋
Original assignee: CHIZHOU WANWEI CHEMICAL Co Ltd
Current assignee: CHIZHOU WANWEI CHEMICAL Co Ltd
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2009-08-05
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2029-08-05
Also published as: CN101628882B

Abstract

本发明公开了一种N，N’－二(2，6－二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺。该工艺是以2，6－二异丙基苯胺为起始原料，先经过与硫脲缩合生成N，N’－二(2，6－二异丙基苯基)硫脲；此对称的取代基硫脲再经氯化铜催化的双氧水氧化，最后通过结晶，制得高纯度的N，N’－二(2，6－二异丙基苯基)碳二亚胺；两步反应总摩尔收率可达85％以上。此工艺简单、易操作、反应收率高，且对环境污染少，是一条绿色洁净的合成路线，具有较大的实施价值和社会经济效益。

Description

N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺

技术领域

本发明涉及碳二亚胺的制备方法，尤其涉及一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺。

背景技术

碳二亚胺类化合物是工业上广泛应用的塑料添加剂，能够应用于PET、PBT、PU、PU橡胶、TPU、EVA、黏合剂等材料，以及杂环化合物的合成，生物化工，制药，工业中间体的合成以及新型功能性材料的制造；它还是工业和实验室常用的合成醛，酮，氨基酸，酸酐，酯等化合物的低温脱水剂。特别是N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺，它是重要的一种精细化学品，相比于熟知的二环己基碳二亚(DCC)和较早使用的二苯基碳二亚胺，它具有较大的分子量，较高的沸点和较低的蒸气压；加上其独特的位阻性能，因此表现出与其它碳二亚胺不同的效果，可以用于各种塑料的生产，也用于医药、农药和生物化工领域。

异氰酸酯法已成为目前制备芳香基碳二亚胺的主要方法。1970年的美国专利USP3502722和1996年的美国专利USP5535414均提出了由异氰酸酯路线合成N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的方法；文献《合成化学》2006，14(2)，200也报道了以2，6-二异丙基苯胺为原料，用光气法制备2，6-二异丙基苯异氰酸酯，后者在苯酚钠催化下缩合得到N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺。这些方法虽然产率较高，但是都要用到剧毒的光气，会对生产安全造成重大隐患。

文献JP 05004957报道了硫脲法的制备，即先由2，6-二异丙基苯胺和二硫化碳生成N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲，再用大大过量的次氯酸钠水溶液氧化得到N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺。该法产生的废水量非常巨大，而且用到非常危险的二硫化碳，反应收率也低，故不宜工业化大生产。

因而，在温和的条件下，研制高效的N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的适合大生产要求的绿色合成工艺路线是非常重要和迫切的。

发明内容

本发明的目的是提供一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺。

生产工艺步骤如下：(1)在2，6-二异丙基苯胺和水的混合液中滴加硫酸或盐酸成盐，成盐后加入硫脲，再转移到压力釜中升温加压反应，生成N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲；(2)上述N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲加入到二氯乙烷，液碱，水和氯化铜的混合液中，再滴加双氧水进行氧化反应；(3)分水，脱二氯乙烷，加入甲醇，冷却结晶，得到高纯度的N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺白色结晶体。

2，6-二异丙基苯胺和硫脲的摩尔比为1∶0.50～0.60，反应的压力为1～10atm；N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲和双氧水的摩尔比为1∶3～10，N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲和氯化铜的摩尔比为1∶0.01～0.05；N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲与甲醇的重量比为1∶2～10；加入甲醇后产品的冷却结晶温度为-10～15℃。

本发明与已有的合成方法相比，具有以下优点：

1)反应条件安全温和，产率高；不需要剧毒或高危险性化学品。

2)产生的废水可综合利用。第一步成脲后生成的废硫酸铵或氯化铵水溶液经脱水后可制得白色的硫酸铵或氯化铵晶体，可用作化肥；第二步氧化反应后生成的亚硫酸钠水溶液经脱水后可制得白色的亚硫酸钠结晶，可用在印染等行业中。所以，此工艺对环境污染少，是一条绿色洁净的合成路线，具有较大的实施价值和社会经济效益。

3)投料和后处理都简单，设备投资省，易于实现工业化大生产。

2，6-二异丙基苯胺在农药行业中大量使用，可方便购得。

具体实施方法

以下实施例将有助于理解本发明，但不限于本发明的内容。

实施例一

177公斤2，6-二异丙基苯胺和500公斤水混合后，滴加50公斤98％硫酸；滴加毕加入38公斤硫脲，再转移到压力釜中升温到加压为1atm反应十小时，泄压后冷却，过滤，得188.1公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲；

上述188.1公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲加入到500升二氯乙烷中，加入200公斤30％液碱，100公斤水和0.64公斤氯化铜的混合液中，再滴加161.5公斤30％双氧水进行氧化反应；反应时间为三小时；

分水，脱二氯乙烷，加入376.2公斤甲醇，冷却到15℃结晶，得到153.9公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺白色结晶体，摩尔收率为85％，以2，6-二异丙基苯胺计。

实施例二

177公斤2，6-二异丙基苯胺和500公斤水混合后，滴加121.7公斤30％盐酸；滴加毕加入45.6公斤硫脲，再转移到压力釜中升温到加压为10atm反应一小时，泄压后冷却，过滤，得194公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲；

上述194公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲加入到500升二氯乙烷中，加入200公斤30％液碱，100公斤水和3.3公斤氯化铜的混合液中，再滴加555.3公斤30％双氧水进行氧化反应；反应时间为三小时；

分水，脱二氯乙烷，加入1940公斤甲醇，冷却到-10℃结晶，得到157.5公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺白色结晶体，摩尔收率为87％，以2，6-二异丙基苯胺计。

实施例三

177公斤2，6-二异丙基苯胺和500公斤水混合后，滴加140公斤30％盐酸；滴加毕加入40公斤硫脲，再转移到压力釜中升温到加压为3atm反应三小时，泄压后冷却，过滤，得190公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲；

上述190公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲加入到500升二氯乙烷中，加入200公斤30％液碱，100公斤水和0.8公斤氯化铜的混合液中，再滴加200公斤30％双氧水进行氧化反应；反应时间为三小时；

分水，脱二氯乙烷，加入500公斤甲醇，冷却到0℃结晶，得到159.3公斤N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺白色结晶体，摩尔收率为88％，以2，6-二异丙基苯胺计。

Claims

1.一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺，其特征在于该合成工艺的步骤如下：(1)在2，6-二异丙基苯胺和水的混合液中滴加硫酸或盐酸成盐，成盐后加入硫脲，再转移到压力釜中升温加压反应，生成N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲；(2)上述N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲加入到二氯乙烷，液碱，水和氯化铜的混合液中，再滴加双氧水进行氧化反应；(3)分水，脱二氯乙烷，加入甲醇，冷却结晶，得到高纯度的N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺白色结晶体。

2.根据权利要求1所述的一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺，其特征在于：2，6-二异丙基苯胺和硫脲的摩尔比为1∶0.50～0.60，反应的压力为1～10atm。

3.根据权利要求1所述的一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺，其特征在于：N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲和双氧水的摩尔比为1∶3～10，N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲和氯化铜的摩尔比为1∶0.01～0.05。

4.根据权利要求1所述的一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺，其特征在于：N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)硫脲与甲醇的重量比为1∶2～10。

5.根据权利要求1所述的一种N，N’-二(2，6-二异丙基苯基)碳二亚胺的生产工艺，其特征在于：加入甲醇后产品的冷却结晶温度为-10～15℃。