CN112209853A - 一种n,n’-二环己基碳二亚胺的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N,N’‑二环己基碳二亚胺的合成方法，涉及有机化学合成技术领域，依次包括如下步骤：在反应器中加入N,N'‑二环已硫脲，以甲苯为溶剂，加入氮氧自由基氧化催化剂，控温45‑50℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3‑4h，通入完保温分离有机相与水相；对有机相进行析硫、水洗；水洗结束精馏得到DCC；本方法通过使用N,N'‑二环己基硫脲与臭氧直接进行氧化反应，且改用氮氧自由基氧化催化剂，反应结束废水不含盐，从产品质量方面来说，该方法解决了氧化反应杂质多的问题，提高了产品纯度；从设备保养方面来说，该方法因为使得废水不含盐，减少了废水对设备的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学合成技术领域，具体涉及一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法。
背景技术
N,N'-二环己基碳二亚胺是白色晶体或淡黄色透明液体，分子量206.33，熔点:33-35℃，主要用作生化试剂和有机合成脱水缩合剂合成。目前国内外规模化生产N,N'-二环己基碳二亚胺的方法主要是以环己胺和CS2原始原料，先经过硫脲合成反应制得N,N'-二环己基硫脲，然后再经过氧化反应制得氧化液，最后经过精馏得到产品。氧化反应使用传统的滴加法，且氧化剂使用次氯酸钠，该方法特点氧化后废水为含钠溶液，不易处理，给环保带来很大压力。在如今严峻的环保形势下，该工艺大大增加了生产成本。
发明内容
针对现有技术不足，本发明提供了一种N,N'-二环己基碳二亚胺的合成方法，其工艺简单，生产周期短，反应条件温和，对设备条件要求低，同时可以有效提升产品质量，避免了大量废水的产生，且废水中不含盐易于处理，减少环境污染。
本发明的技术方案是：一种N,N'-二环己基碳二亚胺的合成方法，依次包括如下步骤：在反应器中加入N,N'-二环已硫脲，以甲苯为溶剂，加入氮氧自由基氧化催化剂，控温45-50℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3-4h，通入完保温分离有机相与水相；对有机相进行析硫、水洗；水洗结束精馏得到DCC。
进一步，所述氮氧自由基氧化催化剂具体为氮氧自由基派啶酮。
进一步，所述N,N'-二环已硫脲、氮氧自由基氧化催化剂和臭氧的摩尔比为1:1-1.1:0.7-1。
进一步，所述甲苯与N,N'-二环已硫脲的摩尔比为2.6-3:1。
进一步，所述保温分离有机相与水相的温度为45-53℃。
进一步，所述析硫保温的温度为55-60℃。
进一步，所述精馏得DCC的具体步骤为：先常压蒸出一部分甲苯，再减压蒸出一部分甲苯，再减压蒸出DCC，真空度控制在-0.096--0.1mpa。
进一步，所述N,N'-二环已硫脲的合成步骤为：向反应器内投入环己胺及甲苯溶剂，控制反应体系内的微负压为-0.01-0MPa，然后滴加CS2；滴加完毕反应0.4-0.6h，继续保持反应体系内微负压；反应完毕缓慢升温至115-125℃保温2-3h；最后甩料烘干得N,N'-二环已硫脲。
进一步，所述环己胺与CS2的摩尔比为1.7-2.2:1。
进一步，所述N,N'-二环已硫脲的合成中甲苯与环己胺的摩尔比为2.8-3.3:1。
本发明与现有技术相比较，具有以下优点：
本方法通过使用N,N'-二环己基硫脲与臭氧直接进行氧化反应，且改用氮氧自由基氧化催化剂，反应结束废水不含盐，从产品质量方面来说，该方法解决了氧化反应杂质多的问题，提高了产品纯度；从设备保养方面来说，该方法因为使得废水不含盐，减少了废水对设备的腐蚀；从环保经济效益方面来说，该方法使得废水不含盐，更易于处理，大幅节约了环保处理成本。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一
向1000ml四口烧瓶中加入环己胺67g，加入甲苯193g，控制反应体系内的微负压为-0.01MPa，然后滴加CS2（环己胺与CS2的摩尔比为1.7-2.2：1），滴完反应0.5h，反应完毕缓慢升温至120℃保温2h，继续保持反应体系内微负压；最后甩料烘干得N,N'-二环已硫脲。
在1000ml四口烧瓶中加入N,N'-二环已硫脲79g，甲苯45g，氮氧自由基派啶酮催化剂1.4g，控温到50℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续4h，通入完保温1h，保温温度50℃，分离有机相与水相；对有机相进行析硫，析硫保温温度为60℃，并水洗；水洗结束负压蒸溶剂，真空度-0.09mpa，接着蒸DCC，真空度-0.098mpa。得到的DCC纯度99.80%，收率98%，氧化产生的废水经蒸馏后检测合格后可循环使用。
实施例二
在1000ml四口烧瓶中加入N,N'-二环已硫脲75g，甲苯55g，氮氧自由基派啶酮催化剂1.6 g，控温到48℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3.8h，通入完保温1.2h，保温温度48℃，分离有机相与水相；对有机相进行析硫，析硫保温温度为60℃，并水洗；水洗结束负压蒸溶剂，真空度-0.092mpa，接着蒸DCC，真空度-0.096mpa。得到的DCC纯度99.82%，收率97.9%，氧化产生的废水经蒸馏后检测合格后可循环使用。
实施例三
在1000ml四口烧瓶中加入N,N'-二环已硫脲，以甲苯为溶剂，加入氮氧自由基派啶酮催化剂，控温到46℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3.5h；N,N'-二环已硫脲、氮氧自由基氧化催化剂和臭氧的摩尔比为1:1:1，甲苯与N,N'-二环已硫脲的摩尔比为2.6:1；通入完保温1.3h，保温温度46℃，分离有机相与水相；对有机相进行析硫，析硫保温温度为60℃，并水洗；水洗结束负压蒸溶剂，再减压接着蒸DCC，真空度-0.099mpa。得到的DCC纯度99.70%，收率97.4%，氧化产生的废水经蒸馏后检测合格后可循环使用。
实施例四
在1000ml四口烧瓶中加入N,N'-二环已硫脲，以甲苯为溶剂，加入氮氧自由基派啶酮催化剂，控温到47℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3.4h；N,N'-二环已硫脲、氮氧自由基氧化催化剂和臭氧的摩尔比为1:1.03:0.8，甲苯与N,N'-二环已硫脲的摩尔比为2.8:1；通入完保温1.3h，保温温度47℃，分离有机相与水相；对有机相进行析硫，析硫保温温度为60℃，并水洗；水洗结束负压蒸溶剂，再减压接着蒸DCC，真空度-0.097mpa。得到的DCC纯度99.64%，收率97.0%，氧化产生的废水经蒸馏后检测合格后可循环使用。
实施例五
在1000ml四口烧瓶中加入N,N'-二环已硫脲，以甲苯为溶剂，加入氮氧自由基派啶酮催化剂，控温到45℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3h；N,N'-二环已硫脲、氮氧自由基氧化催化剂和臭氧的摩尔比为1:1.06:1，甲苯与N,N'-二环已硫脲的摩尔比为3:1；通入完保温1.5h，保温温度52℃，分离有机相与水相；对有机相进行析硫，析硫保温温度为60℃，并水洗；水洗结束负压蒸溶剂，真空度再减压接着蒸DCC，真空度-0.1mpa。得到的DCC纯度99.83%，收率98.4%，氧化产生的废水经蒸馏后检测合格后可循环使用。
本发明并不限于上述的实施方式，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化，变化后的内容仍属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：在反应器中加入N,N'-二环已硫脲，以甲苯为溶剂，加入氮氧自由基氧化催化剂，控温45-50℃通入臭氧进行氧化反应，通入过程持续3-4h，通入完保温分离有机相与水相；对有机相进行析硫、水洗；水洗结束精馏得到DCC。
2.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述氮氧自由基氧化催化剂具体为氮氧自由基派啶酮。
3.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述N,N'-二环已硫脲、氮氧自由基氧化催化剂和臭氧的摩尔比为1:1-1.1:0.7-1。
4.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述甲苯与N,N'-二环已硫脲的摩尔比为2.6-3:1。
5.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述保温分离有机相与水相的温度为45-53℃。
6.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述析硫保温的温度为55-60℃。
7.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述精馏得DCC的具体步骤为：先常压蒸出一部分甲苯，再减压蒸出一部分甲苯，再减压蒸出DCC，真空度控制在-0.096--0.1mpa。
8.根据权利要求1所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述N,N'-二环已硫脲的合成步骤为：向反应器内投入环己胺及甲苯溶剂，控制反应体系内的微负压为-0.01-0MPa，然后滴加CS2；滴加完毕反应0.4-0.6h，继续保持反应体系内微负压；反应完毕缓慢升温至115-125℃保温2-3h；最后甩料烘干得N,N'-二环已硫脲。
9.根据权利要求8所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述环己胺与CS2的摩尔比为1.7-2.2:1。
10.根据权利要求8所述的一种N,N’-二环己基碳二亚胺的合成方法，其特征在于：所述N,N'-二环已硫脲的合成中甲苯与环己胺的摩尔比为2.8-3.3:1。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210112 |
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