CN112300009A - 一种间苯二胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油化工有机合成技术领域，具体涉及一种间苯二胺的制备方法。本发明以间苯二腈为反应原料，经催化水解酰胺化、霍夫曼降解两步反应制得间苯二胺。本发明解决了传统工艺苯硝化加氢生产间苯二胺过程中，由于涉及硝化和加氢的危险工艺，生产过程安全隐患大、环境污染等关键技术难题，该工艺不涉及硝化和加氢反应，反应温度低，反应温和，易于控制，收率达80％以上，产品纯度高达95％以上。
Description
技术领域
本发明属于石油化工有机合成技术领域，具体涉及一种间苯二胺的制备方法。
技术背景
间苯二胺为白色针状结晶，熔点为62-63℃，是已知的石油、染料、颜料、医药、农药、建筑辅料等相关领域用途极为广泛的大宗精细化学品。传统的制造工艺采用苯作为起始原料，工艺过程涉及硝酸/硫酸强腐蚀性介质中的双次硝化反应，以及后续金属催化和/或高压加氢双次还原反应(铁粉还原或催化加氢、CN108164425、CN107540554)，危险性大，江苏省响水间苯二胺生产企业爆炸事故是此类工艺高危风险的体现。
铁粉还原法虽然工艺简单，但产生大量难以处理的铁泥和废水，且收率较低约70％左右；催化加氢法虽然具备三废少，收率高等优点，但使用的催化剂基本为贵金属，生产工艺成本高，且市场在售间苯二胺品质不高，迫切需要绿色环保、安全可靠，环保节能的间苯二胺制备方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种间苯二胺的制备方法，该方法以间苯二腈为原料，经催化水解酰胺化、霍夫曼降解两步反应制得。该工艺过程不涉及硝化和加氢反应，反应温度低，反应温和，易于控制，产品收率高，纯度高，成本低。
具体的合成路线为：
包括如下步骤:
(1)将间苯二腈溶于溶剂中，向其中加入无水碳酸钠和双氧水，60～80℃反应，反应完毕，反应液经过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺。
(2)氮气保护下，将次氯酸钠溶于水中，加入异邻苯二甲酰亚胺，反应完毕，得间苯二胺。
步骤(1)中，无水碳酸钠为间苯二腈质量的5～10％；以纯物质的摩尔比计，间苯二腈：H2O2＝1:1.1～1.4。所述溶剂为二甲基亚砜，其加入量为间苯二腈质量的10～15倍。反应时间为4～5h。反应温度优选为60～65℃，反应时间优选为3～3.5h。
步骤(2)中，以纯物质的摩尔比计，异邻苯二甲酰亚胺：次氯酸钠＝1:2.2-2.5。
步骤(2)中，控制异邻苯二甲酰亚胺的加料温度为-5-20℃，快速搅拌下加入异邻苯二甲酰亚胺，加料完毕保温反应2h，然后再升温至40～50℃反应2～3h。
霍夫曼降解反应得到反应液，溶剂萃取、蒸馏得纯品间苯二胺。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：解决了传统工艺苯硝化加氢生产间苯二胺过程中，由于涉及硝化和加氢的危险工艺，生产过程安全隐患大、环境污染等关键技术难题，该工艺不涉及硝化和加氢反应，反应温度低，反应温和，易于控制，成本低，收率达80％以上，产品纯度高达95％以上。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术方案，以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明是对上述内容的限定。
实施例1
64g间苯二腈溶于700g二甲基亚砜中，向反应液一次加入无水碳酸钠6.4g、32％双氧水74g，然后60℃催化水解反应5h，反应液过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺74.0g；
氮气保护下，首先将77.8g次氯酸钠溶解于水中，快速搅拌下加入上述中间体异邻苯二甲酰亚胺，控制加料温度为-5℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温至50℃发生霍夫曼降解反应。3h反应完毕后降至常温，萃取蒸馏得产品间苯二胺44.6g，收率以间苯二腈计为82.6％，产品间苯二胺经气相色谱检测纯度为96.8％。
实施例2
64g间苯二腈溶于700g二甲基亚砜中，向反应液一次加入无水碳酸钠6.4g、32％双氧水74g，然后80℃催化水解反应5h，反应液过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺73.5g；
氮气保护下，首先将75.3g次氯酸钠溶解于水中，快速搅拌下加入上述中间体异邻苯二甲酰亚胺，控制加料温度为20℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温40℃发生霍夫曼降解反应。3h反应完毕后降至常温，萃取蒸馏得产品间苯二胺44.1g，收率以间苯二腈计为81.8％，产品经气相色谱检测纯度为97.0％。
实施例3
64g间苯二腈溶于900g二甲基亚砜中，向反应液一次加入无水碳酸钠6.4g、32％双氧水74g，然后60℃催化水解反应5h，反应液过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺74.8g；
氮气保护下，首先将77.6g次氯酸钠溶解于水中，快速搅拌下加入上述中间体异邻苯二甲酰亚胺，控制加料温度为-5℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温至50℃发生霍夫曼降解反应。2h反应完毕后降至常温，萃取蒸馏得到产品间苯二胺45.5g，收率以间苯二腈计为84.2％，产品经气相色谱检测纯度为96.5％。
实施例4
64g间苯二腈溶于700g二甲基亚砜中，向反应液一次加入无水碳酸钠6.4g、32％双氧水74g，然后60℃催化水解反应5h，反应液过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺73.1g；
氮气保护下，首先将77.5g次氯酸钠溶解于水中，快速搅拌下加入上述中间体异邻苯二甲酰亚胺，控制加料温度为-5℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温至50℃发生霍夫曼降解反应。3h反应完毕后降至常温，萃取蒸馏得产品间苯二胺43.6g，收率以间苯二腈计为80.7％，产品间苯二胺经气相色谱检测纯度为96.1％。
实施例5
64g间苯二腈溶于760g二甲基亚砜中，向反应液一次加入无水碳酸钠3.2g、32％双氧水59g，然后70℃催化水解反应4.5h，反应液过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺74.9g；
氮气保护下，首先将84.9g次氯酸钠溶解于水中，快速搅拌下加入上述中间体异邻苯二甲酰亚胺，控制加料温度为-5℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温至45℃发生霍夫曼降解反应。3h反应完毕后降至常温，萃取蒸馏得产品间苯二胺45.4g，收率以间苯二腈计为84.1％，产品间苯二胺经气相色谱检测纯度为96.7％。
实施例6
64g间苯二腈溶于830g二甲基亚砜中，向反应液一次加入无水碳酸钠5.1g、32％双氧水64g，然后65℃催化水解反应4h，反应液过滤、水洗得到纯品异邻苯二甲酰亚胺74.3g；
氮气保护下，首先将81.4g次氯酸钠溶解于水中，快速搅拌下加入上述中间体异邻苯二甲酰亚胺，控制加料温度为-5℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温至40℃发生霍夫曼降解反应。3h反应完毕后降至常温，萃取蒸馏得产品间苯二胺44.9g，收率以间苯二腈计为83.1％，产品间苯二胺经气相色谱检测纯度为96.3％。
Claims (7)
1.一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，以间苯二腈为反应原料，经催化水解酰胺化、霍夫曼降解两步反应制得间苯二胺。
2.根据权利要求1所述的一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将间苯二腈溶于溶剂中，向其中加入无水碳酸钠和双氧水，60～80℃反应，反应完毕，得异邻苯二甲酰亚胺；
(2)氮气保护下，将次氯酸钠溶于水中，加入异邻苯二甲酰亚胺，反应完毕，得间苯二胺。
3.根据权利要求2所述的一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，无水碳酸钠为间苯二腈质量的5～10％；以纯物质的摩尔比计，间苯二腈：H2O2＝1:1.1～1.4。
4.根据权利要求2所述的一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂为二甲基亚砜，其加入量为间苯二腈质量的10～15倍。
5.根据权利要求2所述的一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，反应时间为4～5h。
6.根据权利要求2所述的一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，以纯物质的摩尔比计，异邻苯二甲酰亚胺：次氯酸钠＝1:2.2-2.5。
7.根据权利要求2所述的一种间苯二胺的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，控制异邻苯二甲酰亚胺的加料温度为-5-20℃，加料完毕保温反应2h，然后再升温至40～50℃反应2～3h。
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210202 |
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