CN104788340A - 一种苯胺基乙腈的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种苯胺基乙腈的制备方法，包括：苯胺与羟基乙腈在催化剂存在下反应，直到苯胺含量小于一定值；将反应液下层的有机相趁热分出，并向其中加入新鲜水或者结晶母液，冷却结晶，分离，固体干燥得产品，结晶母液套用至下一批次产品结晶；分析苯胺基乙腈反应液的水相中羟基乙腈的含量，然后按比例加入苯胺和催化剂，加热反应，冷却，分相，有机相进入结晶釜，水相经处理后排放。本发明制备苯胺基乙腈的工艺相对于现有技术更加经济、环保，同时能够提高产品的外观品质和含量。

Description

一种苯胺基乙腈的制备方法

技术领域

本发明涉及一种用羟基乙腈生产苯胺基乙腈的绿色环保制备工艺。

背景技术

苯胺基乙腈是生产染料靛蓝的重要中间体，其主要制备方法有以下几种：

第一种方法是以苯胺、甲醛和氰化钠或者氰化钾为原料一步反应合成苯胺基乙腈。专利ZL97204054公开了一种苯胺基乙腈的制备方法，以苯胺、甲醛、氰化钠和氯化镁为原料反应得到苯胺基乙腈和氢氧化镁，然后用盐酸酸化得到氯化镁套用。此法的缺点是反应产生大量的无机盐，而且盐酸酸化时易产生氰化氢气体。

第二种方法是以苯胺、甲醛和高纯度的液体氢氰酸为原料一步反应合成苯胺基乙腈。专利ZL200610048134.6公开了一种苯胺基乙腈的合成方法，氢氰酸与苯胺和甲醛比例为1:1-1.3:1-1.5。先将苯胺加入到反应器中，然后再将甲醛和液体氢氰酸同时流加到反应器内进行反应。因此原料的配比极难控制在规定的范围内，极易生成席夫碱和二取代产物苯基亚氨基二乙腈致使产品纯度不高。同时在制备过程中使用了高纯度的剧毒氢氰酸导致生产过程存在极大的安全隐患。另外在制备过程中需要低温制备和保存高纯度的氢氰酸而消耗大量的冷量，生产成本较高。

第三种方法是以苯胺、甲醛以及安氏法生产的粗氢氰酸为原料一步反应合成苯胺基乙腈。此法是对第二种方法中使用高纯度氢氰酸的改进方法，与第二种方法相比，除能节约生产和储存高纯度氢氰酸所需的冷量和设备外，生产的安全性有所提高。但是反应本身无本质改变。以苯胺计，产品的收率也仅为92％，而且所使用的粗氢氰酸成分复杂，其中有些成分还要影响产品的品质。

第四种方法是两步反应法，此法是先用甲醛和氢氰酸反应合成羟基乙腈，再以羟基乙腈与苯胺反应合成苯胺基乙腈。由于此法是分成两步完成的，反应时原料配比和其他相关反应条件均比第二、三种方法易于控制。因此获得的产品质量高、稳定，产品对苯胺的收率液提高到95％。

专利CN102627581A公开了一种以苯胺和羟基乙腈反应制备苯胺基乙腈的方法，苯胺与羟基乙腈的比例为1:1.20-1.5，反应结束后直接冷却结晶，固液分离所得母液不经过处理直接回用缩合工序，用不完的废水用有机物采用甲苯、二氯甲烷等萃取然后排放，每吨产品外排废水1.6吨以上。此法的缺点是水相中含有大量未反应的羟基乙腈，羟基乙腈容易聚合，影响产品的质量和外观。而且采用甲苯和二氯甲烷等有机溶剂萃取处理水相不但不能回收羟基乙腈，还会引入新的污染因子。

发明内容

本发明主要是针对上述羟基乙腈法合成苯胺基乙腈的不足，提供一种更加经济、更加环保的苯胺基乙腈制备工艺，尤其提供一种苯胺基乙腈的生产中母液的利用和羟基乙腈回收方法，同时提高产品的外观品质和含量。苯胺基乙腈绿色环保制备工艺，包括缩合反应工序和母液回收处理工序，其步骤如下：

1)苯胺基乙腈的合成

苯胺与羟基乙腈在催化剂存在下反应，直到苯胺含量小于1.0％；

2)苯胺基乙腈的分离

分相，将反应液下层的有机相趁热分出，并向其中加入新鲜水或者结晶母液，冷却结晶，分离，固体干燥得产品，结晶母液套用至下一批次产品结晶；

3)羟基乙腈的回收

分析苯胺基乙腈反应液的水相中羟基乙腈的含量，然后按比例加入苯胺和催化剂，加热反应，冷却，分相，有机相进入结晶釜，水相经处理后排放。

相关的化学反应方程式如下：

优选的，步步骤1)的操作包括：将苯胺和催化剂加入反应釜中，搅拌、加热升温，滴加羟基乙腈，加完后保温继续反应直到苯胺含量小于1.0％，停止反应，降温，停止搅拌，静置。

优选的，步骤1)中苯胺与羟基乙腈的摩尔比为1:1.0-1.2。

优选的，苯胺与羟基乙腈的反应温度80-120℃，更优的，反应温度为95-110℃。

优选的，羟基乙腈为质量百分数为20-60％的水溶液。

优选的，步骤1)和步骤3)分相温度为45-60℃，更优的，分相温度为45-50℃。

优选的，步骤3)中加入的苯胺与水相中羟基乙腈的摩尔比为1.0-1.1:1.0。

优选的，催化剂为碳酸氢钠或者碳酸钠。催化剂的用量为苯胺的0.5-2％(摩尔比)。

本发明的有益效果在于：本发明提供了一种经济、环保的苯胺基乙腈制备工艺，降低了羟基乙腈的消耗，减少了废水的产生量，提高了苯胺基乙腈的含量，改善了苯胺基乙腈产品的外观。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

实施例1

在一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器、恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入苯胺(94.0g，含量99％，1mol)、碳酸钠(1.1g，含量99％，0.01mol)，搅拌、加热至105℃，控温105-110℃之间滴加50％的羟基乙腈水溶液(119.7g，1.05mol)，滴加完毕后保温2h取样，GC分析苯胺的含量0.7％，停止反应，冷却降温至50℃，停止搅拌，静置0.5h，分出有机相，有机相中加入150g水，搅拌冷却至10℃，保温1h，过滤，产品风干，重125.2g，含量99.6％，收率94.5％。

反应液水相重73g，分析得羟基乙腈的含量4.1％，将此水溶液放入一装有回流冷凝器、温度计、搅拌器、恒压滴液漏斗的四口瓶中，加入苯胺5.3g，控温105-110℃之间保温2h，冷却降温至50℃，停止搅拌，静置0.5h，分出有机相，重7.2g，苯胺基乙腈含量97.8％，水相中羟基乙腈含量0.12％。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)苯胺基乙腈的合成

苯胺与羟基乙腈在催化剂存在下反应，直到苯胺含量小于1.0％；

2)苯胺基乙腈的分离

分相，将反应液下层的有机相趁热分出，并向其中加入新鲜水或者结晶母液，结晶，分离得产品，结晶母液套用至下一批次产品结晶；

3)羟基乙腈的回收

分析苯胺基乙腈反应液的水相中羟基乙腈的含量，然后按比例加入苯胺和催化剂，加热反应，分相，有机相进入结晶釜。

2.如权利要求1所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，步骤1)的操作包括：将苯胺和催化剂加入反应釜中，搅拌、加热升温，滴加羟基乙腈，加完后保温继续反应直到苯胺含量小于1.0％。

3.如权利要求1或2所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，步骤1)中苯胺与羟基乙腈的摩尔比为1:1.0-1.2。

4.如权利要求1或2所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，苯胺与羟基乙腈的反应温度为80-120℃。

5.如权利要求1或2所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，步骤1)所述羟基乙腈为质量百分数为20-60％的水溶液。

6.如权利要求1或2所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，步骤2)，3)分相的温度均为45-60℃。

7.如权利要求1或2所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，步骤3)中加入的苯胺与水相中羟基乙腈的摩尔比为1.0-1.1:1.0。

8.如权利要求1或2所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，所述催化剂为碳酸氢钠或者碳酸钠。

9.如权利要求8所述苯胺基乙腈的制备方法，其特征在于，催化剂的用量为苯胺摩尔量的0.5-2％。