CN104140371A - 高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法,包括以下步骤:使用含10%~20%2,4-二硝基甲苯的混合二硝基甲苯为原料,在钯碳催化剂作用下通过加氢反应,制得混合二氨基甲苯水溶液,降温、结晶,放料抽滤、离心脱水、真空干燥得高纯度2,6-二氨基甲苯。本发明高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法,对原料纯度要求低,采用含有2,4-二硝基甲苯10%~20%的混合二硝基甲苯通过加氢(钯碳催化剂)反应,用水作溶剂,在本发明制备方法选取的特定条件下,制备得到收率在50%以上、纯度高于99.5%以上的2,6-二氨基甲苯产品;其操作简单,生产成本低,既环保又经济,利于大规模工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机制备领域,特别涉及高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法。
背景技术
与混合二氨基甲苯产品相比,目前市场对高纯度的2,6-二氨基甲苯产品的需求量较大、其价格较高。而现有方法中采用含80%的2,4-二硝基甲苯及20%的2,6-二硝基甲苯加氢生产混合二氨基甲苯,再通过精馏的方式生产2,6-二氨基甲苯产品,很难将2,4-二氨基甲苯与2,6-二氨基甲苯分离开得到高纯度的两种产品。为了得到高纯度2,6-二氨基甲苯产品,科研人员曾尝试采取过以下两种方法,但都存在着相应缺陷、不利于工业化生产:
(一)化学反应消除法二硝基甲苯混合加氢得到的混合二氨基甲苯,加入相应物质与2,4-二氨基甲苯发生化学反应而2,6-二氨基甲苯不参与该反应,从而分离出2,6-二氨基甲苯技术方案,制得高纯度2,6-二氨基甲苯产品的技术工艺;但该方法需要添加新的物质进行化学反应,过程复杂,成本高,且废水处理难度大;
(二)提纯2,6-二硝基甲苯,加氢(镍催化剂),再结晶或蒸馏制得高纯度2,6-二氨基甲苯产品;由于原料2,6-二硝基甲苯价格昂贵,制备2,6-二氨基甲苯成本高,不利于商业的工业化生产。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供新的高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法,包括以下步骤:使用含有10%~20%2,4-二硝基甲苯的混合二硝基甲苯为原料,在钯碳催化剂作用下通过加氢反应,制得混合二氨基甲苯水溶液,降温、结晶,放料抽滤、离心脱水、真空干燥得高纯度2,6-二氨基甲苯。
上述加氢反应的条件优选压力1.0Mpa~1.2Mpa、温度为110℃~125℃,保温反应28min~35min。所述保温反应的时间进一步优选为30min。
上述结晶条件优选为在28℃~32℃条件下结晶。所述结晶时的温度进一步优选为30℃。
上述混合二氨基甲苯水溶液溶质与溶剂的重量比优选为1:2。
上述真空干燥条件优选为在60℃~85℃下保温干燥2小时。
上述含有10%~20%2,4-二硝基甲苯的混合二硝基甲苯为2,4-二硝基甲苯与2,6-二硝基甲苯的混合物。
上述混合二硝基甲苯优选由10%2,4-二硝基甲苯和90%2,6-二硝基甲苯组成,或由20%2,4-二硝基甲苯和80%2,6-二硝基甲苯组成。
本发明在表述混合二硝基甲苯中异构体的含量时,均指的是质量百分含量。
与现有技术相比,本发明的有益效果:本发明高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法,对原料纯度要求低,采用含有2,4-二硝基甲苯10%~20%的混合二硝基甲苯通过加氢(钯碳催化剂)反应,用水作溶剂,在本发明制备方法选取的特定条件下,制备得到收率在50%以上、纯度高于99.5%以上的2,6-二氨基甲苯产品;其操作简单,生产成本低,既环保又经济,利于大规模工业化生产。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1 高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法
本例制备方法包括以下步骤:使用含有20%2,4-二硝基甲苯和80%2,6-二硝基甲苯组成的混合二硝基甲苯为原料,在钯碳催化剂作用下通过加氢反应,加氢压力1.0Mpa~1.2Mpa、温度为110℃~125℃,保温反应30min,制得混合二氨基甲苯水溶液(溶质与溶剂的重量比为1:2),降温至30℃条件下结晶,放料抽滤、离心脱水,60℃~85℃下真空干燥2小时,得高纯度2,6-二氨基甲苯。
经本例制备方法制备得到的2,6-二氨基甲苯产品,其纯度高于99.5%,收率为50%,副产纯度为99%的2,6-二氨基甲苯与2,4-二氨基甲苯的混合二氨基甲苯(其中2,6-二氨基甲苯与2,4-二氨基甲苯比例为2:1,杂质仅为1%)。
实施例2 高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法
(一)加氢反应具体操作
用铁桶或槽车灌装混合二硝基甲苯(10%2,4-二硝基甲苯和90%2,6-二硝基甲苯组成),运到生产工房(在熔融状态下)采用真空抽入储槽进行储存,保持储槽温度90℃~110℃的状态,通过压缩空气压入计量槽,压料前开蒸气阀对计量槽保温。加入水950L和钯碳催化剂30Kg(湿)一起加入加氢反应釜。氮气、氢气置换各三次;搅拌、升温,升温到100℃停止加热,保持98℃~100℃活化催化剂1h,然后打开混合二硝基甲苯计量槽(高位槽)的加料阀5秒左右,关闭加料阀门,调节氢气进口控制反应釜的压力1.0Mpa~1.2Mpa,釜内物料温度控制在110℃~125℃反应,不吸氢后又加料5秒左右,关闭加料阀门,重复操作至计量槽200Kg二硝基甲苯(根据加氢釜体积计算)加完。再从二硝基甲苯储存压200Kg二硝基甲苯到计量槽,按照前面操作进行加氢反应,反应结束保温30min,静置40min,降温至100℃左右卸压,冲氮气0.15MPa~0.20MPa,打开上出料口的阀门(压料前5min对出料管线及微孔过滤器预热)进行压料,还原液通过微孔过滤器过滤后进入浓缩釜暂时储存。每次压料至釜内剩余约950L物料,此次操作结束。再重复上述反应操作,以此类推。中途根据反应的快慢,补加催化剂继续反应。反应完全的还原液每重复上述反应操作20次,倒尽高压釜的物料,浓缩釜的还原液全部转入脱羧釜进行结晶。高压釜再重复上述操作,以此类推的模仿连续加料方式及自身特点的间断加氢操作。
(二)结晶、分离、干燥具体操作
向重复操作加氢反应20次的还原液中,按二亚硫酸钠质量与还原液体积的比,加入占还原液体积4.5‰的二亚硫酸钠,搅拌降温至30℃,放入抽滤槽进行抽滤,抽滤粗品及时甩干,转袋。然后将甩干的粗品双锥真空干燥器用热水加热方式干燥,表压在-0.06MPa~-0.08MPa,温度初期60℃~70℃,温度在80℃~85℃保温2h。保温结束降温出料,用薄膜袋塑封外套编织袋暂存,待分析结果合格后进行包装。
通过本例方法制备得到的2,6-二氨基甲苯产品,经分析纯度在99.5%以上,其中2,4-二氨基甲苯含量小于0.5%,水份小于0.25%;收率为52%。
Claims (9)
1.高纯度2,6-二氨基甲苯的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:使用含10%~20%2,4-二硝基甲苯的混合二硝基甲苯为原料,在钯碳催化剂作用下通过加氢反应,制得混合二氨基甲苯水溶液,降温、结晶,放料抽滤、离心脱水、真空干燥得高纯度2,6-二氨基甲苯。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述加氢反应的条件为压力1.0Mpa~1.2Mpa、温度为110℃~125℃,保温反应28min~35min。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述保温反应的时间为30min。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述结晶条件为在28℃~32℃条件下结晶。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述结晶时的温度为30℃。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述混合二氨基甲苯水溶液中溶质与溶剂的重量比为1:2。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述真空干燥条件为在60℃~85℃下保温干燥2小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含有10%~20%2,4-二硝基甲苯的混合二硝基甲苯为2,4-二硝基甲苯与2,6-二硝基甲苯的混合物。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述混合二硝基甲苯由10%2,4-二硝基甲苯和90%2,6-二硝基甲苯组成,或由20%2,4-二硝基甲苯和80%2,6-二硝基甲苯组成。
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