有机异氰酸酯的生产方法_朱红梅_杨向东
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iaa的合成途径
IAA(异氰酸丙酯)是一种重要的有机化学品,广泛应用于聚氨酯、橡胶、塑料等行业。IAA的合成途径有多种,下面将介绍其中两种常见的合成方法。
一、氰酸酯法合成IAA
氰酸酯法是一种常用的IAA合成方法,其步骤如下:
1. 反应物准备:将异氰酸酯和丙二醇作为反应物。异氰酸酯是一种有机化合物,常用的有甲基异氰酸酯、乙基异氰酸酯等。丙二醇是一种二元醇,是一种无色粘稠液体。
2. 反应条件:在适当的温度下,将异氰酸酯和丙二醇混合,并加入催化剂,常用的催化剂有二异丙胺、三乙胺等。
3. 反应过程:在催化剂的作用下,异氰酸酯与丙二醇发生酯化反应,生成IAA。反应过程中需要控制温度和反应时间,以保证反应的效果和产率。
4. 反应产物提取:反应结束后,通过适当的方法提取IAA产物。常用的方法有蒸馏、结晶等。
二、氰酸盐法合成IAA
氰酸盐法也是一种常用的IAA合成方法,其步骤如下:
1. 反应物准备:将氰酸和丙二醇作为反应物。氰酸是一种无机化合物,常用的有钾氰酸、钠氰酸等。
2. 反应条件:在适当的温度下,将氰酸和丙二醇混合,并加入催化剂,常用的催化剂有甲酸、醋酸等。
3. 反应过程:在催化剂的作用下,氰酸与丙二醇发生酯化反应,生成IAA。反应过程中需要控制温度和反应时间,以保证反应的效果和产率。
4. 反应产物提取:反应结束后,通过适当的方法提取IAA产物。常用的方法有蒸馏、结晶等。
IAA的合成途径有氰酸酯法和氰酸盐法两种常见方法。这两种方法均是通过将异氰酸酯或氰酸与丙二醇反应得到IAA。在实际应用中,根据具体需求和条件选择合适的合成方法,以获得高效、高产的IAA产物。同时,在合成过程中需要注意控制反应条件和提高产物纯度,以保证合成品的质量和应用效果。
第17
卷第2期2017年1月 科学技术与工程 Vol. 17 No. 2
細.2017
1671—1815(2017)002-0243-05 Science Technology and Engineering © 2017 Sci. Tech. Engrg.
化学工业
绿色高效合成特殊异氰酸酯tmxdi前体
—四甲基间苯二亚甲基二氨基甲酸酯
雒冬梅1崔建兰b 孟建1杨帆2李修冒1孟洋1
(中北大学化工与环境学院1,太原030051;蓬莱华美精细化工有限公司2,蓬莱265600)
摘要四甲基间苯二亚甲基二氨基甲酸酯(TMXDU)是合成特殊异氰酸酯四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI
)的中
间体。TMXDI是一种低毒特异的二异氰酸酯,具有脂肪族和芳香族两者异氰酸酯的特性,其制备的弹性体柔软,具有较高的
强度、黏附力、外观、柔韧性和耐久性。TMXDI可以通过热裂解TMXDU来合成。采用氨基甲酸甲酯(MC)和1,3-二异丙烯基
苯(DIPEB)为原料,在对甲苯磺酸催化下制备TMXDU
。通过单因素实验,研究了反应温度、反应时间、原料配比、催化剂种类、
及催化剂用量对TMXDU收率的影响。其最佳工艺条件为,反应温度为130 °C
,反应时间7 =10:1
,对甲苯磺酸用
量为DIPEB的3 mol%时,TMXDU收率可以达到87. 6
%。
关键词四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯 氨基甲酸甲酯 1,3-二异丙烯基苯 四甲基间苯二亚甲基二氨基甲酸酯
对甲苯磺酸
中图法分类号TQ072; 文献标志码B
四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI
)是
一种低毒二异氰酸酯,它的分子结构中既有芳香环,
异氰酸根又不直接连在苯环上,其特殊的分子结构
使其具有脂肪族和芳香族两者异氰酸酯的特性,且
制得的聚氨酯产品具有优良的强度、耐磨性、伸长
率、光稳定性、耐热性、耐变黄性[1]。TMXDI
是一种
具有广泛用途的特种脂肪族异氰酸酯,应用领域包
括特种涂料、水性聚氨酯、油墨、密封剂、胶黏剂、弹
摘要:文章主要介绍MDI的光气法、非光气法各种合成工艺的进展。比较而言,尿素胺解法是原子
利用率接近100%的清洁合成过程,无环境污染,可以实现零排放;并且生产过程对设备要求低,具有很
好的开发应用前景。关键词:MDI;光气;尿素胺解中图分类号:TQ203.9文献标志码:A文章编号:1671-1084(2009)03-0081-04MDI合成工艺技术进展
姜锦红
(柳州科技馆,广西柳州545006)
收稿日期:2009-06-17作者简介:姜锦红(1969-),女,广西柳州人,柳州科技馆工程师,研究方向:化工技术。0前言
我国现在的异氰酸酯生产均采用光气法,光气法合成工艺路线长,技术复杂,原料成本昂贵,设备费
用高,更困难的是,光气毒性很大,对环境污染严重。70年代以来,随着环境保护工作的日益加强,改
进异氰酸酯的全盛工艺,开发非光气法生产异氰酸酯已成为化工领域十分活跃的课题。开发异氰酸酯的清
洁生产工艺是我国异氰酸酯研究与生产领域面临的机遇与挑战。制备异氰酸酯的非光气方法很多,其中有重要影响及工业化前景的是氨基甲酸酯热分解法。按原料的
不同又可以分为氨基氧化羰基化法、硝基还原羰基化法、氨基甲酸酯阴离子脱水法、碳酸二甲酯胺解法、尿素胺解法。尿素胺解法在较低压力或常压下即可进行反应,收率较高,环境污染小,催化剂易得,生产
成本低,反应过程中不使用剧毒原料,是最具产业化前景的异氰酸酯生产方法之一。反应的副产物氨气可
以回收利用,可形成“零排放”的绿色合成工艺过程,符合绿色发展的要求。
1光气法
目前,MDI的大规模工业合成仍然采用的是光气法,既先使苯胺与甲醛在酸介质中缩合生成以二胺
为主的多胺混合体系,然后通过光气化反应,相应得到以二苯基甲烷二异氰酸酯为主的多苯基多亚甲基多
异氰酸酯混合液,它们通过分离,分别得到不同异构体MDI和不同聚合度的聚合MDI。在此基础上通过
改性、预聚及相互掺合得到更多的产品以满足人们的需求。其反应式如下(1-4):[理工农学研究]柳州职业技术学院学报JOURNALOFLIUZHOUVOCATIONAL&TECHNICALCOLLEGE第9卷第3期2009年9月Vol.9No.3Sept.2009或
技术进展
TechnologyProgress
异氰酸酯的绿色新工艺
于 燕 米镇涛 李家玲 张香文
(天津大学化工学院
,天津
,300072)
提 要 介绍了羰化法、氨基甲酸酯阴离子脱水法等制备异氰酸酯的新方法及其优缺点
,并且指出开发绿色新
工艺的重要性。
关键词 异氰酸酯
,光气
,绿色工艺
有机异氰酸酯是一类重要的化合物
,通用的异
氰酸酯按结构可分为单、二及多异氰酸酯。单有机
异氰酸酯如异氰酸甲酯、正丁酯、苯酯及异氰酸卤
苯酯等可作为氨基甲酸酯、脲类杀虫剂和杀虫剂的
中间体。异氰酸正丁酯也用于制造磺酰脲类抗糖尿
病药物。芳基磺酰异氰酸酯用于生产磺酰脲类除草
剂和作为涂料催干剂。二异氰酸酯和多异氰酸酯是
制造聚氨基甲酸酯的基本原料
。聚氨基甲酸酯制成
的泡沫塑料、涂料、胶粘剂、合成皮革、弹性纤维等及其制品由于它们各自不同的特性
,被广泛地应
用于建筑、交通运输、矿山、机械、印刷、轻工和
农业等领域。目前国际上异氰酸酯年产量上百万
吨
,是一类有重要影响的基本有机化学品。
目前
,异氰酸酯的合成主要仍以光气法为主。
该过程不但使用剧毒的光气为原料
,而且大量地副
产
HCl,是对环境有害的工艺。随着人类环保意识
的加强
,环境法规的完善
,这种对环境有害的工艺
急需改进
,取而代之的是对环境友好的过程。从而
出现了非光气合成异氰酸酯的各种方法。
1 羰化法[1]
羰化法于
1963年由美国氰胺公司(
ACC)首
先提出。羰化法又可分为一步和二步合成法。
1.1 一步合成法
一步法是异氰酸酯合成方法中最短的工艺路
线。由硝基化合物和一氧化碳反应
,直接生成异氰
酸酯
,其反应式为
RNO
2+3CORNCO+2CO
2一步法须在较高压力和温度下操作。为了保证
一氧化碳对硝基化合物有足够高的反应比例
,通常
反应必须在
19.6~29.4MPa加压下进行
,也可采用
更高的压力
,反应温度为
190~
200℃。从发表的专
利及论文来看
,主催化剂大部分采用贵金属
Pd或
Rh效果较好。其中氯化钯与吡啶等芳杂环氮化物