CN102993026B - 对苯二胺的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对苯二胺的制备方法，其制备步骤如下：1）氨解：将废弃的聚酯饮料瓶粉碎、与乙二醇、液氨搅拌反应得对苯二甲酰胺；2）氯化：将对苯二甲酰胺与氯气反应，得氯化物；3）霍夫曼降解：氯化产物NaOH或KOH水溶液，加热进行霍夫曼降解得对苯二胺。在氨解、氯化反应中利用母液套用可增加得率及降低原材料消耗。降解过程中褐色废水含有较多的对苯二胺。用溶剂把它从废水中提取出来，将能提高收率，减少治污的成本。采用废酯再生制各对苯二胺，不仅能解决废物的环保问题，同时由于聚酯中异构体含量极微，因此生产的对苯二胺含异构体的量也很小，所得产品质量高。

Description

对苯二胺的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，具体涉及对苯二胺的制备方法。
背景技术
对苯二胺是一种重要的化工原料，广泛用于染料、洗化、橡胶、国防等工业中，需求前国内生产厂家均采用对硝基苯胺还原生产对苯二胺，存在原料成本高、环境污染严重、产品质量低等缺点。而采用人们日常生活中丢弃的聚酯胶片或饮料瓶作为原料合成对苯二胺，质量好，成本克服了传统工艺的缺点，为废弃物的回收利用及对苯二胺的合成开辟了新的途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种对苯二胺的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：对苯二胺的制备方法，其制备步骤为：
1）氨解
将废弃的聚酯饮料瓶粉碎成直径1～5cm的碎片，烘干、投入压力釜中，再加入乙二醇、液氨，在温度为160~180℃、压力为8.5～9.5MPa条件下，搅拌反应4~5h，然后停止搅拌，自然降温至20~25℃，过滤得到晶体，用水洗涤滤饼，再用甲醇洗涤，得对苯二甲酰胺；
2）氯化
将步骤1）所得对苯二甲酰胺加入反应釜中，再加入水，调节系统温度15~20℃，保持此温度条件通入氯气4~5h，HPLC检测对苯二甲酰胺消耗完全，停止通氯，过滤、水洗涤滤饼，得氯化物；
3）霍夫曼降解
将步骤2）所得氯化产物反应器中，加入2~3Wt.％NaOH或KOH水溶液(质量分数)，搅拌体系，当体系温度升至30~35℃，调节升温速度按10~14℃/min的速度升温至70~80℃，保持70~80℃反应30~50min，然后在70~80℃热过滤，滤液冷却至0~5℃，得晶体，过滤、水洗、干燥得对苯二胺。
步骤1）中所述聚酯饮料瓶与液氨的摩尔比为1:3.2~3.6。
步骤2）中所述对苯二甲酰胺与氯气的摩尔比为1：23~25。
步骤3）中所述氯化产物与2~3Wt.％NaOH或KOH的的质量为1:10~12。
本发明有益效果：在氨解、氯化反应中利用母液套用可增加得率及降低原材料消耗。降解过程中褐色废水含有较多的对苯二胺。用溶剂把它从废水中提取出来，将能提高收率，减少治污的成本。采用废酯再生制各对苯二胺，不仅能解决废物的环保问题，同时由于聚酯中异构体含量极微，因此生产的对苯二胺含异构体的量也很小，所得产品质量高。
具体实施方式
实施例1
1）氨解
将100g废弃的聚酯饮料瓶粉碎成直径1～5cm的碎片，烘干、投入压力釜中，再加入420mL乙二醇、62g液氨，在温度为160~180℃、压力为8.5～9.5MPa条件下，搅拌反应5h，然后停止搅拌，自然降温至20~25℃，过滤得到晶体，用150mL水分2次洗涤滤饼，再用60mL甲醇洗涤1次，得白色晶体对苯二甲酰胺81.6g，收率为92%；
2）氯化
将步骤1）所得81.6g对苯二甲酰胺加入反应釜中，再加入1500mL水，调节系统温度15~20℃，保持此温度条件通入氯气4~5h，HPLC检测对苯二甲酰胺消耗完全，停止通氯，过滤、水洗（100mL×3次）滤饼，得氯化物107.8g，纯度为99.4％，得率为91％；
3）霍夫曼降解
将95g氯化产物反应器中，加入2Wt.％NaOH水溶液(质量分数)1100g，搅拌体系，当体系温度升至30~35℃，调节升温速度按10~14℃/min的速度升温至70~80℃，保持70~80℃反应30~50min，然后在70~80℃热过滤，滤液冷却至0~5℃，得褐色的片状晶体，过滤、用2×100mL水洗涤，干燥得对苯二胺29.6g，纯度为99.5％，收率为67.3％。
实施例2
1）氨解
将100g废弃的聚酯饮料瓶粉碎成直径1～5cm的碎片，烘干、投入压力釜中，再加入450mL乙二醇、70g液氨，在温度为160~180℃、压力为8.5～9.5MPa条件下，搅拌反应5h，然后停止搅拌，自然降温至20~25℃，过滤得到晶体，用160mL水分2次洗涤滤饼，再用60mL甲醇洗涤1次，得白色晶体对苯二甲酰胺82.5g，收率为93%；
2）氯化
将78.5g对苯二甲酰胺加入反应釜中，再加入1500mL水，调节系统温度15~20℃，保持此温度条件通入氯气4~5h，HPLC检测对苯二甲酰胺消耗完全，停止通氯，过滤、水洗（3×100mL）滤饼，得氯化物104g，纯度为99.4％，得率为91.3％；
3）霍夫曼降解
将95g氯化产物反应器中，加入3Wt.％KOH水溶液(质量分数)1000g，搅拌体系，当体系温度升至35℃，调节升温速度按10~14℃/min的速度升温至70~80℃，保持70~80℃反应30~50min，然后在70~80℃热过滤，滤液冷却至0~5℃，得褐色的片状晶体，过滤、水（3×100mL）洗涤，干燥得对苯二胺30.4g，纯度为99.5％，收率为69.1％。

Claims (1)

1.一种对苯二胺的制备方法，其制备步骤如下：
1）氨解
将废弃的聚酯饮料瓶粉碎成直径 1～5cm的碎片，烘干、投入压力釜中，再加入乙二醇、液氨，在温度为160~180℃、压力为8.5～9.5MPa条件下，搅拌反应4~5h，然后停止搅拌，自然降温至20~25℃，过滤得到晶体，用水洗涤滤饼，再用甲醇洗涤，得对苯二甲酰胺；
2）氯化 
将步骤1）所得对苯二甲酰胺加入反应釜中，再加入水，调节系统温度15~20℃，保持此温度条件通入氯气4~5h，HPLC检测对苯二甲酰胺消耗完全， 停止通氯，过滤、水洗涤滤饼，得氯化物；  
3）霍夫曼降解 
将步骤2）所得氯化产物反应器中，加入2~3Wt.％NaOH或KOH水溶液， 搅拌体系，当体系温度升至30~35℃，调节升温速度按10~14℃/min的速度升温至70~80℃，保持70~80℃反应30~50min，然后在70~80℃热过滤，滤液冷却至0~5℃，得晶体，过滤、水洗、干燥得对苯二胺；
步骤1）中所述聚酯饮料瓶与液氨的摩尔比为1:3.2~3.6；
步骤2）中所述对苯二甲酰胺与氯气的摩尔比为1：23~25；
步骤3）中所述氯化产物与2~3Wt.％NaOH或KOH的质量比为1:10~12。
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