[發明專利]戊二胺丁二酸鹽及其晶體

有效

• 申請號: 201811201323.1
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109180494B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 應漢杰;李子涵;楊朋朋;吳菁嵐;莊偉;朱晨杰;柳東;李明;唐成倫;陳勇
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C07C209/00
• 分類號: C07C209/00;C07C211/09;C07C51/41;C07C55/10
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開了一種戊二胺丁二酸鹽及其晶體，及其制備方法。所述的戊二胺丁二酸鹽是戊二胺二價陽離子與丁二酸二價陰離子以摩爾比為1:1的方式結合而成的常溫下呈現固體狀態的鹽。其晶體結構為C₉H₂₀N₂O₄，單斜晶系，P2(1)/c空間群，α＝90.00°，β＝107.384(3)°,γ＝90.00°，晶胞體積晶胞內最小不對稱單元數Z＝4。所述制備方法包括：從含有溶解的戊二胺和丁二酸的溶液中結晶出戊二胺丁二酸鹽，從所述溶液中分離出晶體，和干燥所分離的晶體。

技術領域

本發明屬于結晶技術領域，具體地說，是涉及生物基尼龍54的單體戊二胺丁二酸鹽，及其晶體結構、及其結晶粉末，以及其制備方法。

背景技術

尼龍(聚酰胺，PA)是一種重要的紡織化學纖維材料，全球PA產量在600萬噸左右，并以每年5.4％的速度增長，預計到2020年全球尼龍市場將達到437億美元。目前，用于生產尼龍的單體主要通過化學加工獲得，是化石資源的衍生物。隨著化石資源的日漸枯竭以及人們環保意識的加強，以生物為基礎的環境友好型材料開始得到更多重視。Ajinomoto公司通過發酵技術從植物原材料中發酵出賴氨酸，并將其作為原材料用來制造戊二胺，近幾年，戊二胺的生物法制備技術日漸成熟(CN201610586186.A)，尤其是下游分離純化技術的創新(CN2011101948399.A)使得戊二胺的生產成本大幅度下降。

尼龍54是由戊二胺和丁二酸在一定條件下聚合而成的，具有優良的力學性能。合成尼龍54的最佳單體是高品質的戊二胺丁二酸晶體鹽，然而在實驗過程中發現，戊二胺和丁二酸在反應結晶的過程中容易聚結油析，導致難以獲得高品質的晶體，因此，目前合成尼龍54的原料依然是戊二胺和丁二酸。如此，帶來的問題是：(1)戊二胺在常溫常壓下以無色粘稠的液體形式存在，有刺激性臭味，容易吸收空氣中的二氧化碳和水分，生成戊二胺碳酸鹽，影響戊二胺的自身純度。對運輸、儲存以及使用過程的工作環境都帶來了很大不便；(2)原料的純度不夠，而高品質高純度的結晶單體鹽是制備高性能尼龍54的關鍵因素。

發明內容

本發明提供一種戊二胺與丁二酸等摩爾比的高純度的戊二胺丁二酸鹽及其晶體，并提供一種由戊二胺和丁二酸兩組分化合物來生產戊二胺丁二酸結晶鹽的制備工藝。本發明制得的戊二胺丁二酸結晶性鹽，可以作為單體，直接用于尼龍54的聚合。聚合反應示意圖如式III所示：

本發明意在提供一種生物基尼龍54材料的單體，戊二胺丁二酸鹽，及其晶體結構，及其結晶粉末，以及制備方法。相對于傳統的需要戊二胺和丁二酸兩個組分才能進行的尼龍54聚合工藝，本發明提供的這種戊二胺丁二酸鹽的產品，通過結晶方式獲得，產品以戊二胺與丁二酸等摩爾比的晶體的方式呈現，可以直接用于聚合，在結構上具有穩定性，化學純度高、顆粒性好，在運輸、使用、儲存及質量方面均有優勢。

本發明采用的技術方案如下：

本發明公開了一種固體狀態的戊二胺丁二酸鹽，又稱尸胺丁二酸鹽，所述的戊二胺丁二酸鹽是戊二胺二價陽離子與丁二酸二價陰離子以摩爾比為1:1的方式結合而成的常溫下呈現固體狀態的鹽，其分子結構如式I所示：

本發明還公開了一種戊二胺丁二酸鹽的晶體，所述戊二胺丁二酸鹽的分子式為C₉H₂₀N₂O₄，不含結晶水，分子結構式如式II所示：