[發明專利]一種由10-十一烯酸制取11-氨基十一酸的方法

有效

• 申請號: 201410045612.2
• 申請日: 2014-02-08
• 公開（公告）號: CN103804209A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 唐昌盛;袁志紅
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: C07C229/08
• 分類號: C07C229/08;C07C227/08
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

技術領域

本發明涉及一種由蓖麻油生產尼龍11樹脂的工藝，具體為該工藝中10-十一烯酸制取11-氨基十一酸的方法。

背景技術

尼龍11化學名稱為聚十一內酰胺，英文名稱為Polyundecancylamide（簡寫為PA11），?化學結構式為H[NH(CH₂)₁₀CO]_nOH，是以蓖麻油為原料合成的長碳鏈柔軟尼龍，是聚酰胺類工程塑料中的一個重要品種。尼龍11生產主要包括10-十一烯酸生產、11-氨基十一酸生產、單體聚合與樹脂改性幾個部分。

11-氨基十一酸作為合成尼龍11的單體，目前國內外采用的合成路線分兩步。第一步為溴代反應，原料10-十一烯酸先與甲苯配料，與溴化氫氣體進行反馬氏加成，生成11-溴代十一酸，然后經過水洗、結晶得到精制的11-溴代十一酸用作氨解原料；第二步為氨解反應，11-溴代十一酸與氨水反應得到11-氨基十一酸，再結晶得到精制的11-氨基十一酸。

第一步溴代反應，現有工藝中，將10-十一烯酸和甲苯液按1∶3～4的質量比配成10-十一烯酸的甲苯溶液,然后與溴化氫氣體在帶有夾套冷卻的填料塔內,連續逆向接觸發生反應，生成11-溴代十一酸的甲苯溶液。溴代反應液經過水洗至中性后,放入冷凍結晶釜中,開啟攪拌，給冷卻夾套通入冷凍鹽水,料液冷凍至-20℃以下結晶,然后放入密閉過濾機中壓濾,得到的濾餅為11-溴代十一酸產品。

現有工藝中的問題主要有：10-十一烯酸與溴化氫只有在催化條件下發生反馬氏加成才能得到11-溴代十一酸，催化不好，副產物很多；?本反應放熱量大，在塔式反應中，物料與塔壁很少接觸，溫度很難控制；不僅水洗產生大量的廢水，而且冷凍結晶溫度低，需要大功率冷凍機，能源消耗大，設備復雜；同時結晶過程中也損失了部分11-溴代十一酸，造成收率降低。導致產品質量不穩定、產率低、工程投資大、經濟效益差。

第二步氨解反應，現有的工藝中，先將濃度約25～30％的氨水按投料比投入氨化釜,再將精制的11-溴代十一酸投入氨化釜,在20℃～30℃的反應溫度下，充分攪拌,反應70～100小時,然后將生成的11-氨基十一酸粗品經過水洗、結晶、過濾、干燥等精制處理制得成品。

現有的工藝中，氨解所用的時間很長，生產效率較低，副產物較多，收率相對較低；11-氨基十一酸粗品的精制過程中，精制效果不好，產品質量不高。

發明內容

本發明針對現有10-十一烯酸生產11-氨基十一酸工藝存在的問題，提供了一種11-溴代十一酸反應液不結晶，直接制取11-氨基十一酸的方法。

本發明由10-十一烯酸制取11-氨基十一酸的方法，包括下列步驟：

1）10-十一烯酸和甲苯、苯共同按比例配成原料液，在催化劑存在下，與溴化氫在雙釜式反應裝置內進行溴代反應生成11-溴代十一酸反應液；

2）11-溴代十一酸反應液不需要結晶，分別采用以下三種方式之一進行氨解反應：

A、采用水蒸汽蒸餾除去溴代反應液中的甲苯和苯，加氨水進行氨解；所述的水蒸汽蒸餾是指將水蒸汽直接通入溴代反應液液面下，溶劑甲苯和苯隨著水蒸汽一起蒸發出來，蒸汽蒸餾能起到防止減壓導致的空氣滲入，有效保護11-溴代十一酸在減壓蒸餾過程中不被氧化分解，也能降低甲苯和苯的分壓，起到減壓蒸餾的作用，將溶劑徹底地蒸除干凈;

B、溴代反應液直接加氨水進行氨解；是指溴代反應液不蒸除溶劑，11-溴代十一酸和溶劑一同加入反應釜參與氨解反應，氨解反應完成后溶劑甲苯和苯隨著氨水一同過濾出來，再通過分層分離氨水和溶劑，各自進行回收處理；

C、溴代反應液直接加液氨（無水）進行氨解；是指以溶劑甲苯和苯為氨解反應介質，直接向11-溴代十一酸反應液中通液氨，11-溴代十一酸與氨在溶劑甲苯和苯中進行反應，生成11-氨基十一酸，過濾得11-氨基十一酸粗品；實驗表明11-溴代十一酸與氨在溶劑甲苯和苯中進行反應，比在水相中有更快的反應速度，但產品質量相對較難控制;

3）在氨解反應中加入相轉移催化劑，加速氨解反應，縮短反應時間，抑制副反應進行；

4）氨解反應完成后，真空過濾，濾餅為11-氨基十一酸粗品；粗品加入無離子水，加熱溶解，降溫結晶，過濾得精制11-氨基十一酸產品。

作為優化，所述的溴代反應操作條件：原料液配比10-十一烯酸與甲苯、苯的體積比為1：2～3：2～3，10-十一烯酸與溴化氫的摩爾比為1：1.01～1.20，溴代反應溫度為10～30℃，反應停留時間30～90分鐘。