[發明專利]異佛爾酮二胺的合成方法

在審

• 申請號: 201610670226.1
• 申請日: 2016-08-15
• 公開（公告）號: CN107759474A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 張英偉;謝增勇;王振宇;張新志;魏小林
• 申請（專利權）人: 北京旭陽科技有限公司
• 主分類號: C07C209/00
• 分類號: C07C209/00;C07C211/36
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司11225
• 代理人: 張皓,錢程

技術領域

本發明屬于化工領域，具體而言，涉及一種異佛爾酮二胺的合成方法，其核心是不再涉及到劇毒原料氫氰酸的使用，有效緩解了工藝生產中的安全和環保問題。

背景技術

IPDA(Isophorone diamine)中文全稱異佛爾酮二胺，化學名3-氨甲基-3,5,5-三甲基環己胺，為無色至淡黃色透明液體，具有輕微的氨味，是一種性能優良的脂肪族二胺，主要用于異氰酸酯和環氧固化劑領域。

IPDA具有兩個位置不同的氨基，它與光氣發生光氣化反應得到異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)。由于IPDI中兩個NCO基團具有不同的反應活性，其在異氰酸酯領域具有特殊的性能和應用。采用IPDI制得的聚氨酯材料具有優良的機械性能、耐黃變性能，突出的化學穩定性，優秀的耐氣候性和極端條件下的穩定性，其廣泛應用于飛機在線涂料、隱身涂料、艦艇防腐涂料、雷達天線罩、高透明防彈玻璃、軍用醫療產品等國防領域，高檔汽車在線漆及修補漆、木制家具漆、彈性體、粉末涂料和醫藥產品等國民經濟領域。此外IPDI是公認的固體火箭推進劑的優良固化劑，經過IPDI固化的火箭推進劑具有良好的低煙霧性、引爆性、長期穩定性和耐候性等，而且可以降低推進劑的澆鑄固化溫度。

IPDA具有飽和的環己烷結構，以及獨特的順式和反式結構，因此在環氧樹脂固化劑領域具有卓越的表現。應用IPDA的環氧樹脂具有色澤穩定、不易泛黃、耐候性(耐UV)、耐化學品、機械性能優良等優點。將其用做液體，無溶劑體系的涂料和建筑行業以及澆鑄樹脂和澆注密封膠的固化劑有特殊的優點，產品會表現出很高的硬度和負載下的撓曲溫度，此外還具有良好的顏色穩定性、耐化學品性、耐候性等特點，90％應用于風電行業。另外，以IPDA為固化劑，固化時間長達9個小時，較為寬裕，而且材料表面光亮，耐水性好。

目前制備異佛爾酮二胺的合成工藝主要是酮羰基的還原氨化和氰基的加氫，其完整的合成工藝如下所示：

中國專利申請CN201310748167.1公開了以異佛爾酮腈為原料，先經氨預處理，再催化氫化得到異佛爾酮二胺的方法。中國專利申請CN201310159908.2公開了以異佛爾酮腈為原料，在金屬鈷催化劑作用下，經過氨化、氫化制得目標產品異佛爾酮二胺的方法。中國專利申請CN201180058420.X、CN201010625230.9、CN201010625117.0和CN02819213.3披露的工藝方法是在氨、氫和至少一種催化劑存在下，借助于異佛爾酮腈(IPN)的催化氫化和/或催化還原氨化進行，得到目標產品，其特征在于IPN被輸送到氫化反應中的反應混合物中氰根離子濃度為200-5000ppmw。中國專利申請CN200810178464.6公開了以異佛爾酮腈為原料，與羥胺反應生成3-氰基-3,5,5-三甲基環己酮肟，之后再經氫氣還原制得異佛爾酮二胺的方法。中國專利申請CN200810174783.X公開了以IPN為原料，在氨、氫氣、催化劑以及助催化劑作用下反應制得IPDA的方法。中國專利申請CN200810082485.8公開了通過在成形阮內氫化催化劑存在條件下，對IPN進行氨化加氫制得異佛爾酮二胺的方法。中國專利申請CN03819399.X公開了一種方法，該方法主要是用粗的含有順反異構體的IPDA在催化劑作用下得到順反異構體比例至少為73/27的IPDA，其起始原料為IPN。

根據當前的工藝方法，制備異佛爾酮二胺無一例外都用到了重要中間體異佛爾酮腈(IPN)。

中國專利申請CN201010188215.2公開了以異佛爾酮和氫氰酸為原料，在堿性催化劑條件下合成異佛爾酮腈的工藝。US5254711采用甲醇鈉為催化劑，使異佛爾酮與氫氰酸在串聯反應器中反應得到異佛爾酮腈。CN1729162A和US5091554公開了以氫氧化鋰為催化劑，異佛爾酮與氫氰酸反應得到異佛爾酮腈的方法。US6822110公開了以氧化鈣為催化劑，使異佛爾酮與氫氰酸在一定壓力條件下反應生成異佛爾酮腈的方法。US5142090以堿金屬氰化物為催化劑，使異佛爾酮和氫氰酸在極性溶劑中反應得到異佛爾酮腈的方法。JP4112862公開了以碳酸鈣為催化劑，使異佛爾酮與氫氰酸在溶劑中反應得到異佛爾酮腈的方法。