[發明專利]一種合成異佛爾酮二氨基甲酸甲酯的方法

有效

• 申請號: 201410193921.4
• 申請日: 2014-05-08
• 公開（公告）號: CN103980160A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 崔咪芬;陳獻;楊勇;湯吉海;喬旭;費兆陽
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07C271/24
• 分類號: C07C271/24;C07C269/04
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 傅婷婷;徐冬濤

技術領域

本發明屬于化工合成領域，涉及一種合成異佛爾酮二氨基甲酸甲酯的方法，特別是指異佛爾酮二胺(簡稱IPDA)與碳酸二甲酯(簡稱DMC)在苯氧基化合物的催化作用下，生成異佛爾酮二氨基甲酸甲酯(簡稱IPDC)的方法。

背景技術

IPDC是合成異佛爾酮異氰酸酯(IPDI)的中間體，因IPDI可用于合成不泛黃聚氨酯涂料、高檔的聚氨酯膠黏劑以及彈性體，性能顯著優于含芳環的聚氨酯材料，因而倍受工業界的青睞。

目前IPDI工業化生產的工藝主要是傳統的光氣法，該工藝存在的缺點：原料光氣屬于劇毒品，對環境危害大；反應副產大量附加值低的HCl，用水吸收制成鹽酸后出售，由于副產鹽酸含有機物雜質，市場容量小，嚴重制約了異氰酸酯生產企業的發展。因此，非光氣法合成IPDI的工藝技術日益受到重視。

非光氣法合成IPDI工藝包括IPDC的合成和熱裂解兩個關鍵步驟。IPDC的合成采用異佛爾酮二胺(簡稱IPDA)與DMC為原料，在催化劑的作用下反應得到，反應式如下所示：

專利CN101747233公開了一種采用鐵鉻鎳合金催化IPDA與DMC合成IPDC的方法，該法反應溫度為150～200℃，需要在加壓條件下進行，對設備的要求高；同時反應中采用了大量的極性溶劑，需要從反應混合物中分離并循環利用，過程能耗高。專利CN103012210采用以二氧化硅或者氧化鋁為載體的氧化鉛或氧化鋅為催化劑，催化IPDA與DMC反應制備IPDC，IPDC的收率最高為90％，然而鉛催化劑容易導致重金屬污染。專利CN103145586以固體光氣為原料，在氯仿、二氯乙烷或甲苯等有機溶劑中IPDA與固體光氣進行反應制備IPDC，該過程需要嚴格控制反應為‐20～5℃，同時還需要在三乙胺、DMF或烏洛托品等催化劑的存在下進行，反應條件較為苛刻，過程不易控制。文獻【白君君等，石化技術與應用，2013，31(2)：129‐132】報道了IPDA與DMC在乙醇鈉的催化下合成IPDC，最優條件下產物IPDC的收率僅為83％。

現有IPDC合成技術存在催化劑制備困難、易污染環境、反應條件苛刻、產品收率低等缺點，開發高效的催化劑、在溫和的反應條件下獲得較高的IPDC收率，是非光氣法合成IPDI技術發展的關鍵之一。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的上述不足，提供一種在溫和的反應條件下獲得較高收率的IPDC合成方法。

一種異佛爾酮二氨基甲酸甲酯的合成方法，采用苯氧基化合物為催化劑，以異佛爾酮二胺與碳酸二甲酯為原料，反應合成異佛爾酮二氨基甲酸甲酯。

所述的苯氧基化合物優選苯酚、苯酚鹽，所述的苯酚鹽是苯酚鋰、苯酚鈉、苯酚鉀、苯酚鎂、苯酚鈣、苯酚鋅或苯酚鋯中的一種。

所述的方法，IPDA與DMC的摩爾比優選1:2～1:10，進一步優選1:3～1:8。

所述的方法，催化劑苯氧基化合物與HDA的質量比優選0.001～0.1:1，進一步優選0.01～0.05:1。

所述的方法，反應溫度優選30～90℃，進一步優選50～80℃。

所述的方法，反應時間優選0.5～3h，進一步優選1～2h。

有益效果：與已有技術相比，本發明的方法采用苯氧基化合物為催化劑，具有反應條件溫和，反應時間短，IPDC產率高的優點。

具體實施方式

以下實施例中反應產物采用高效液相色譜分析，分析設備和條件為：Agilent1100Series型高效液相色譜儀，CZORBAX?SB‐C18柱，紫外檢測器，流動相為乙腈:水＝55:45(體積比)，柱溫為室溫，檢測波長200nm，流速0.8mL·min^‐1，進樣量20μL。

實施例1

在常壓反應器中加入IPDA170g、DMC630g、催化劑苯酚8.5g，反應溫度為85℃下攪拌反應2h，反應產物經高效液相色譜分析，IPDC的產率為99.0％。

實施例2

在常壓反應器中加入IPDA170g、DMC720g、催化劑苯酚鈣17g，反應溫度為90℃下攪拌反應1h，反應產物經高效液相色譜分析，IPDC的產率為99.2％。

實施例3

在常壓反應器中加入IPDA170g、DMC270g、催化劑苯酚鉀17g，反應溫度為80℃下攪拌反應2.5h，反應產物經高效液相色譜分析，IPDC的產率為99.6％。

實施例4