[發(fā)明專利]一種采用雙丙酮醇制備雙丙酮丙烯酰胺的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410311409.5
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104030939A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉迎;孫躍明;邢曉華;張通
• 申請（專利權(quán)）人: 山東天一化學(xué)股份有限公司
• 主分類號: C07C233/31
• 分類號: C07C233/31;C07C231/06
• 代理公司: 濰坊鳶都專利事務(wù)所 37215
• 代理人: 周帥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水性功能單體—雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）的制備方法。

背景技術(shù)

雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）是一種廣泛用于涂料、膠粘劑、環(huán)氧樹脂固化劑、感光樹脂助劑、紡織助劑和醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的新型乙烯基水性功能單體，也是一種可用于生產(chǎn)環(huán)保高性能產(chǎn)品的精細(xì)化工產(chǎn)品，其發(fā)展情景十分廣闊。

DAAM的合成方法較多，國內(nèi)主要采用丙烯腈與丙酮為原料，在濃硫酸作催化劑的條件下進(jìn)行反應(yīng)合成DAAM。上述反應(yīng)的機(jī)理是丙酮在濃硫酸作用下，先經(jīng)過縮合生成雙丙酮醇，再與丙烯腈反應(yīng)生成DAAM。由于丙酮縮合過程中副反應(yīng)較多，產(chǎn)生雜質(zhì)較多，并且副產(chǎn)物中還存在少量的通過蒸餾很難去除的丙烯酰胺、N-叔丁基丙烯酰胺、異佛爾酮等雜質(zhì)，得到的產(chǎn)品純度較低，導(dǎo)致產(chǎn)品應(yīng)用存在分層、凝膠、附著力差、乳化劑適用面小等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種雙丙酮丙烯酰胺（DAAM）的制備方法。

本發(fā)明采用包含以下步驟的制備方法來達(dá)到本發(fā)明的目的：

⑴將雙丙酮醇與丙烯腈按摩爾比為1.2-1.3:1的配比關(guān)系組成的混合物升溫至30-40℃，在溫度40-50℃和攪拌條件下向混合物中滴加復(fù)合質(zhì)子酸，滴加完畢后，在溫度80-85℃和攪拌條件下，反應(yīng)5-8小時(shí)，得反應(yīng)混合液；?

⑵在溫度20℃以下和攪拌條件下，將反應(yīng)混合液滴加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氫氧化鉀水溶液中，滴加過程中保持體系pH值大于7，滴加完畢后調(diào)節(jié)體系的pH值為7.5-8.5，得到中和混合物；?

⑶向中和混合物中加入乙酸乙酯進(jìn)行萃取，萃取完畢后靜置分層并分離出有機(jī)相，向有機(jī)相內(nèi)加入阻聚劑對叔丁基鄰苯二酚，先在溫度76-78℃條件下對有機(jī)相進(jìn)行蒸餾除去乙酸乙酯、丙烯腈，然后在絕對真空度3000-3200Pa和溫度72-75℃條件下對有機(jī)相進(jìn)行蒸餾，回收未反應(yīng)的原料雙丙酮醇，最后再對有機(jī)相在絕對真空度100-200Pa和溫度119-126℃條件下進(jìn)行蒸餾，收集120-125℃的餾分，即得雙丙酮丙烯酰胺粗產(chǎn)品；

⑷將雙丙酮丙烯酰胺粗產(chǎn)品溶于乙酸乙酯中，然后進(jìn)行重結(jié)晶，結(jié)晶完畢進(jìn)行固液分離，將固液分離的得到的固體產(chǎn)物進(jìn)行烘干，烘干完畢即得到雙丙酮丙烯酰胺。

所述步驟（4）中制得雙丙酮丙烯酰胺，其質(zhì)量純度大于99%，熔點(diǎn)為54-56℃，水分小于0.3%，丙烯酰胺含量小于0.2%，阻聚劑含量不超過100ppm。

所述復(fù)合質(zhì)子酸為濃度為85%的磷酸與濃度為36%鹽酸的混合物，磷酸與鹽酸質(zhì)量比為8-9:1，復(fù)合質(zhì)子酸與丙烯腈質(zhì)量比為4-5:1。

所述步驟（3）中乙酸乙酯的用量為丙烯腈質(zhì)量的8-10倍；所述步驟（4）中乙酸乙酯的用量為雙丙酮丙烯酰胺粗產(chǎn)品質(zhì)量的1-1.1倍。

所述步驟（1）中復(fù)合質(zhì)子酸的滴加時(shí)間為1-2小時(shí)。

所述步驟（2）中對叔丁基鄰苯二酚的用量為丙烯腈質(zhì)量的1-3%。

所述步驟（2）中的氫氧化鉀水溶液，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%。之所以采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氫氧化鉀水溶液，是發(fā)明人經(jīng)過大量反復(fù)試驗(yàn)才確定的，如果氫氧化鉀水溶液濃度過低，則會導(dǎo)致中和時(shí)間過長，如果氫氧化鉀水溶液濃度太高，中和過程放熱速率過快很難控制溫度在20℃以下。基于上述考慮，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的氫氧化鉀水溶是十分合適的。至于氫氧化鉀水溶液的用量以保證滴加過程中和滴加完成后體系的pH值大于7為底限，當(dāng)然用量適當(dāng)增多更有利于操作；不過用量過大，不但造成浪費(fèi)，而且會在滴加完后體系的pH值大于8.5，還需加酸中和至體系的pH值為7.5-8.5，既浪費(fèi)原料，又操作繁瑣。

本發(fā)明中的對叔丁基鄰苯二酚作為阻聚劑使用，其作用在于本品可以有效阻止蒸餾過程中因溫度過高而導(dǎo)致的產(chǎn)品聚合。催化劑采用磷酸與鹽酸組成的復(fù)合質(zhì)子酸，相對濃硫酸而言，復(fù)合質(zhì)子酸可以減少對設(shè)備的腐蝕，而且反應(yīng)過程平穩(wěn)，溫度好控制，可減少副反應(yīng)、提高產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品純度。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn)：直接采用雙丙酮醇與丙烯腈進(jìn)行反應(yīng)，省略了丙酮縮合制備雙丙酮醇的步驟，不但工藝步驟少，而且避免因丙酮縮合生成雙丙酮醇過程而產(chǎn)生的異丙叉丙酮、N-叔丁基丙烯酰胺、異佛爾酮等雜質(zhì)，可以顯著提高產(chǎn)品純度；采用復(fù)合質(zhì)子酸作催化劑，減少了對設(shè)備的腐蝕，而且反應(yīng)過程平穩(wěn)，溫度好控制，副反應(yīng)少，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率高，產(chǎn)品純度高。

具體實(shí)施方式