[發明專利]一種2,4,6-甲苯三異氰酸酯的制備方法

有效

• 申請號: 202010977037.5
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112125826B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 黃木華;彭山青;賈瓊;鄧漢林;羅賢升;柴春鵬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C07C263/10
• 分類號: C07C263/10;C07C265/14;C07C209/36;C07C211/54;B01J27/24
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 莎日娜

1.一種2,4,6-甲苯三異氰酸酯的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，在氮摻雜多孔碳負載鈀的催化作用下，2,4,6-三硝基甲苯與氫氣進行第一反應，得到含有2,4,6-三氨基甲苯的第一反應體系；并向所述第一反應體系中加入氯化氫氣體或鹽酸溶液，進行第二反應，得到2,4,6-三氨基甲苯鹽酸鹽；其中，所述氮摻雜多孔碳負載鈀與2,4,6-三硝基甲苯的質量比為0.05～0.30:1，所述氮摻雜多孔碳負載鈀的鈀含量為0.1wt％～1.0wt％；

步驟2，以2,4,6-三氨基甲苯鹽酸鹽為原料，通過光氣化反應和減壓蒸餾制備得到2,4,6-甲苯三異氰酸酯；

其中，所述第一反應的反應條件包括：反應壓力為0.1MPa～2.0MPa；

所述方法還包括：從第一反應體系中過濾回收得到氮摻雜多孔碳負載鈀催化劑，以重復用于制備2,4,6-三氨基甲苯；

其中，所述氮摻雜多孔碳負載鈀的制備步驟包括：

步驟1-1，以環己六酮和二氨基馬來腈為原料，以弱酸為催化劑和溶劑，經第三反應得到六氰基吡嗪；

步驟1-2，以六氰基吡嗪為原料，通過裂解反應和還原反應得到氮摻雜多孔碳負載鈀；

其中，所述以六氰基吡嗪為原料，通過裂解反應和還原反應，得到氮摻雜多孔碳負載鈀，包括：以六氰基吡嗪為原料，進行裂解反應，制備氮摻雜多孔碳；向第一溶劑中加入鈀源和所述氮摻雜多孔碳，進行反應，得到負載鈀的氮摻雜多孔碳；所述負載鈀的氮摻雜多孔碳在第一還原劑的作用下，進行還原反應，得到所述氮摻雜多孔碳負載鈀；

或者，所述以六氰基吡嗪為原料，通過裂解反應和還原反應，得到氮摻雜多孔碳負載鈀，包括：向第二溶劑中加入鈀源和六氰基吡嗪，進行反應，得到鈀鹽與六氰基吡嗪的混合物；對所述鈀鹽與六氰基吡嗪的混合物，進行裂解，得到裂解產物；所述裂解產物在第二還原劑的作用下，進行還原反應，得到所述氮摻雜多孔碳負載鈀。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟1中，

所述氯化氫氣體或鹽酸中的氯化氫與2,4,6-三氨基甲苯的摩爾比為3～15:1；所述鹽酸為鹽酸水溶液或鹽酸/甲醇溶液，所述鹽酸的濃度為2mol/L～12mol/L；

所述第一反應的反應條件還包括：反應溫度為15℃～80℃，反應時間為1h～10h，反應溶劑包括水、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、氯仿、乙酸乙酯和四氫呋喃中的至少一種；

所述第二反應的反應溫度為5℃～35℃，反應時間為0.5h～5h。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟2中，所述光氣化反應的反應條件為：反應溶劑包括二氯甲烷、氯仿、氯苯、1,2-二氯苯、1,3-二氯苯和1,4-二氯苯中的至少一種，所述光氣化反應所用的光氣為碳酰氯與雙(三氯甲基)碳酸中的一種，反應溫度為25℃～180℃，反應時間為1h～8h；

所述減壓蒸餾與升華法的壓力為0.2kPa～50kPa，溫度為100℃～280℃。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟1-1中，所述第三反應的反應條件為：反應溫度為80℃～140℃，反應時間為1h～10h；所述弱酸包括醋酸。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述裂解反應的裂解溫度為400℃～800℃；

所述鈀源包括醋酸鈀、氯化鈀、氯鈀酸、氯鈀酸鈉和氯鈀酸鉀中的至少一種；

所述第一溶劑包括水、甲醇、乙醇、異丙醇、氯仿、二氯甲烷、丙酮和四氫呋喃中的至少一種；

所述第一還原劑包括氫氣、甲酸、甲酸鈉、水合肼和硼氫化鈉中的至少一種；

所述還原反應的反應溫度為0℃～150℃，反應壓力為0.1MPa～2.0MPa。