[發明專利]一種二乙基甲苯二胺的合成工藝

有效

• 申請號: 201710155403.7
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106946714B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 賈太軒;王鑫;楊立國;張允;宋海香;侯紹綱
• 申請（專利權）人: 安陽工學院
• 主分類號: C07C209/68
• 分類號: C07C209/68;C07C211/51;B01J23/83
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所(普通合伙) 41116
• 代理人: 張智和

本發明涉及一種二乙基甲苯二胺的合成工藝，采用溶膠凝膠法制備了催化劑CeO₂?CuO/ZnO/Al₂O₃，按金屬原子摩爾比n(甲苯二胺):n(乙烯):n(催化劑)=1.1:2.2:0.05投料，向高壓反應釜中通入H₂對催化劑進行還原和活化，打入甲苯二胺(TDA)，充分攪拌，通入乙烯氣體，置換H₂，程序升溫至220～230℃，維持反應壓力3.0 MPa，反應時間3 h。往高壓釜中加入適量水，減壓蒸餾得到二乙基甲苯二胺(DETDA)，通過該方法制得的二乙基甲苯二胺(DETDA)的選擇性和收率分別為85.2%、93.7%，純度為99.1%，品質達到了國家質量標準，是綠色環保的清潔生產工藝。

技術領域

本發明涉及二乙基甲苯二胺的合成工藝，具體指催化劑CeO₂-CuO/ZnO/Al₂O₃催化合成二乙基甲苯二胺工藝，屬于化學領域。

背景技術

胺類擴鏈劑有脂肪族胺與芳香族胺兩類，3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(MOCA)曾占據芳香族胺擴鏈劑主導地位，盡管所得產品擁有較好的力學性能，最新臨床發現，3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(MOCA)具有一定的致癌性，有損人們的身心健康，歐美一些國家已經嚴格限制其使用，開發新型的環保芳胺擴鏈劑逐漸成為現代化工行業緊迫任務。

二乙基甲苯二胺(DETDA) 呈淡黃色至琥珀色透明粘稠液體，稍有氨味，微溶于水，溶于醇、醚、酮等極性有機溶劑，與聚醚、聚酯多元醇相容性好。

二乙基甲苯二胺(DETDA)粘度低，分散均勻，化學活性較高，可以直接使用做擴鏈劑，反應較徹底，綜合考察未發現對人身健康有損害，是理想的3,3'-二氯-4,4'-二氨基二苯甲烷(MOCA) 替代品。二乙基甲苯二胺(DETDA) 具有脫模時間短、初始強度高、制品耐水解、耐熱等優點，主要用于固化劑、擴鏈劑、聚氨酯原料、胺類催化劑、潤滑劑、工業油脂的抗氧劑、化學合成中間體。

傳統的二乙基甲苯二胺(DETDA) 合成方法：甲苯二胺（TDA）和乙烯為原料，在催化劑的存在條件下，高溫高壓發生烷基化反應，經精制而成。伴隨以二乙基甲苯二胺(DETDA)在聚脲彈性體、聚乙烯、聚氨酯制品的需求量逐年快速遞增，選擇新型催化劑，提高二乙基甲苯二胺(DETDA) 的選擇性和收率，節能降耗，生產工藝的改進和反應條件的優化，逐漸變得越來越重要了。

合成二乙基甲苯二胺(DETDA) 催化劑主要包括：鋁粉、三氯化鋁、烷基化鋁、鋁鋅合金-三氯化鋁混合體系、鋁鋅合金-三氯化鋁-烷基化鋁混合體系。鋁粉催化活性偏低；三氯化鋁反應中容易結焦；烷基化鋁如三乙基化鋁價格昂貴，毒性很強；盡管催化體系不斷改進，合成二乙基甲苯二胺(DETDA)工藝仍然受到高溫高壓的苛刻反應條件，反應時間偏長，生產成本偏高等局限。采用堿性離子液體催化合成二乙基甲苯二胺(DETDA)，樣品的精制和分離存在一定問題，未見工業化應用的報道。

銅系催化劑如CuO/ZnO/Al₂O₃具有高催化活性和選擇性，稀土鈰離子擁有未滿態的4f 電子層結構，由此產生十分豐富的電子能級，離子半徑偏大等特點，適量鈰離子摻雜于催化劑，猶如添加“工業味精”一樣，會產生較多的新催化活性中心，引起人們很大的研究興趣。

發明內容

本發明的目的在于：首先，采用溶膠凝膠法制備了CeO₂-CuO/ZnO/Al₂O₃，應用于DETDA的合成，DETDA的選擇性和收率分別為85.2%、93.7%，純度為99.1%，達到了國家產品質量標準。本發明克服了傳統合成DETDA鋁系催化催化活性偏低、容易結焦、價格昂貴、毒性很強等缺點180 ℃，工藝方案綜合效益評估發現，3% CeO₂摻雜量的CeO₂-CuO/ZnO/Al₂O₃催化活性最高。