專利名稱：一種單異氰酸酯的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種有機化合物的制備方法，具體涉及單異氰酸酯的制備方法。
背景技術：
單異氰酸酯是重要的有機合成中間體，化學性質活潑，與醇作用生成氨基甲酸酯， 與水作用生成羧酸，與氨作用生成氨基甲酰胺。這一類化合物可用于合成醫藥、農藥、 合成樹脂、泡沫塑料、涂料、合成纖維、橡膠助劑等。
在現有文獻中，將伯胺(RNH2)、鄰二氯苯加入反應器中，在110 160'C通入過量 光氣，至溶液變清后再通入20 30分鐘，通畢，蒸餾收集160'C以前餾分，再經蒸餾收 集106 120'C餾分而得單異氰酸酯，此法產品含量低，收率低， 一般不大于80%。此 外，由溴烷與氰酸鉀在有機溶劑中作用，亦可制得目標產物，但不具備工業化價值。
發明內容
發明目的:本發明所要解決的技術問題是提供一種單異氰酸酯的制備方法，以實現 工業化生產。
技術方案本發明的單異氰酸酯的制備方法包括以下步驟
1、 將伯胺和溶劑以1:2 15的JI量比，連續送入光氣化反應器；
2、 將過量的光氣連續送入光氣化反應器內，光氣與伯胺的摩爾比為1.2 10.5:1;
3、 通過調節光氣化反應器殼程冷卻劑流量，在-20 200'C的范圍內，分2 8段從低 溫到高溫逐級控制反應溫度，且其高溫在伯胺的沸點以下，每一段溫度下物料的反應時 間任意，但需保證物料在攪拌條件下的總反應停留時間為1~10小時；
4、 從光氣化反應器內流出的物料經精餾得產品單異氰酸酯。 其中，步驟1中所述的伯胺為脂肪胺或芳香胺。
其中，步驟1中所述的溶劑為苯及其衍生物。
其中，步驟1中，伯胺和溶劑的質量比優選1:3 8。
其中，步驟2中，光氣與伯胺的摩爾比優選2 7:1。 '
其中，步驟3中可分4段從低溫到高溫逐級控制反應溫度。這4段反應溫度可分別 為-10。C 15。C、 30。C 60。C、 80。C 100。C、 120。C 150。C，且其高溫在伯胺的沸點以下。
其中，步驟3中，物料在攪拌條件下總反應停留時間優選1~8小時，在充分攪拌條
件下總反應停留時間為1~7小時。
在上述工藝條件下可得到純度為99.0%以上的產品，易于實現工業化大生產，可有 效減少副反應發生，以RNH2計，本發明總收率^93%。
有益效果本發明與現有技術相比，其顯著優點是
1、 本發明是以伯胺(RNH2)和合適的溶劑的質量比為1 : 2 15，會使伯胺(RNH2) 在冷反應中的分散度增加，副反應減少，反應向有利的方向發展；同時使反應液在反應 器中停留時間減少。
2、 本發明中光氣與伯胺(RNH2)的摩爾比為1,2 10.5:1，會使冷反應溫度降低、 反應向有利方向發展。
3、 本發明分段控制反應溫度，可使反應停留時間減少，使副反應減少，提高光氣 的轉化率。
4、 本發明中物料在充分攪拌條件下反應停留時間短，約1 7小時。
5、 本發明產物單異氰酸酯純度為99.0%以上，以RNH2計，總收率^93%，完全滿 足工業化生產的需要。
具體實施例方式
實施例l:本例中的伯胺為脂肪胺。
將伯胺(RNH2)和溶劑二甲苯以1 : 11的質量比，送入光氣化反應器；以過量的光 氣通過管道送入光氣化反應器內，光氣與伯胺(RNH2)的摩爾比為5 : 1;通過調節光 氣化反應器殼程冷卻劑流量，分四段控制反應溫度，由低溫到高溫分別為-l(TC 15'C、 30'C 60。C、 80°C 100°C、 110°C 130°C，其高溫必需在脂肪胺的沸點以下，光氣化 反應器內的物料在充分攪拌條件下總反應停留時間約7小時；從光氣化反應器內流出的 物料經精餾得純度為99.0%以上的產品單異氰酸酯，以RNH2計，總收率^95.2%。
實施例2:本例中的伯胺為脂肪胺。
將伯胺(RNH2)和溶劑氯化苯以1 : 10的質量比，送入光氣化反應器；以過量的光 氣通過管道送入光氣化反應器內，光氣與伯胺(RNH2)的摩爾比為4:1;通過調節光氣 化反應器殼程冷卻劑流量，分三段控制反應溫度，由低溫到高溫分別為-10'C 15'C、 30'C 60'C、 80'C 100'C，其高溫必需在脂肪胺的沸點以下，光氣化反應器內的物料 在攪拌條件下總反應停留時間約6.5小時；從光氣化反應器內流出的物料經精餾得純度 為99.0%以上的產品單異氰酸酯，以RNH2計，總收率295%。
實施例3:本例中的伯胺為脂肪胺。
將伯胺(RNH2)和溶劑甲苯以1 : 12的質量比，送入光氣化反應器；以過量的光氣 通過管道送入光氣化反應器內，光氣與伯胺(RNH2)的摩爾比為5 : 1;通過調節光氣 化反應器殼程冷卻劑流量，分四段控制反應溫度，由低溫到髙溫分別為-10'C 10'C、 20°C~35°C、 50'C 65'C, 8(TC 95'C，其最高溫度必需在脂肪胺的沸點以下，光氣化 反應器內的物料在攪拌條件下總反應停留時間約8小時；從光氣化反應器內流出的物料 經精餾得純度為99.0%以上的產品單異氰酸酯，以RNH2計，總收率^93%。
實施例4:本例中的伯胺為芳香胺。
將伯胺(ArNH2)和溶劑鄰二氯苯以1 : 9的質量比，送入光氣化反應器；以過量的 光氣通過管道送入光氣化反應器內，光氣與伯胺(ArNH2)的摩爾比為3:1;通過調節 光氣化反應器殼程冷卻劑流量，分三段控制反應溫度，由低溫到高溫分別為-10'C 15°C、 70。C 卯'C、 120°C~150°C，其高溫必需在芳香胺的沸點以下，光氣化反應器內 的物料在充分攪袢條件下反應停留時間約6小時；從光氣化反應器內流出的物料經精餾 得純度為99.0%以上的產品單異氰酸酯，以ArNH2計，總收率^95%。
實施例5:本例中的伯胺為芳香胺。
將伯胺(ArNH2)和溶劑二甲苯以l : IO的質量比，送入光氣化反應器；以過量的 光氣通過管道送入光氣化反應器內，光氣與伯胺(ArNH2)的摩爾比為4:1;通過調節 光氣化反應器殼程冷卻劑流量，分四段控制反應溫度，由低溫到高溫分別為-10'C 15'C、 40。C 60。C、 80'C 100'C、 120°C~150°C，其高溫必需在芳香胺的沸點以下， 光氣化反應器內的物料在攪拌條件下反應停留時間約7小時；從光氣化反應器內流出的 物料經精餾得純度為99.0%以上的產品單異氰酸酯，以ArNH2計，總收率^93%。
實施例6:本例中的伯胺為芳香胺。
將伯胺(ArNH2)和溶劑甲苯以l : 12的質量比，送入光氣化反應器；以過量的光 氣通過管道送入光氣化反應器內，光氣與伯胺(ArNH2)的摩爾比為5:1;通過調節光 氣化反應器殼程冷卻劑流量，分四段控制反應溫度，由低溫到高溫分別為-l(TC l(TC、 4(TC 60'C、 8(TC 100'C、 120'C 135°C，其最高溫度必需在芳香胺的沸點以下，光 氣化反應器內的物料在攪拌條件下反應停留時間約8.5小時；從光氣化反應器內流出的 物料經精餾得純度為99.0%以上的產品單異氰酸酯，以ArNH2計，總收率^93%。
實施例7:
與實施例6的方法相同，所不同的是伯胺和溶劑甲苯的質量比為1:2，光氣與伯胺 的摩爾比為1.2 : 1，光氣化反應器內的物料在攪拌條件下總反應停留時間約10小時。 實施例8:
與實施例6的方法相同，所不同的是伯胺和溶劑甲苯的質量比為1 : 15，光氣與伯 胺的摩爾比為10.5 : 1,光氣化反應器內的物料在攪拌條件下總反應停留時間約7小時。
實施例9:
與實施例6的方法相同，所不同的是伯胺和溶劑甲苯的質量比為1:3，光氣與伯胺 的摩爾比為2:1，光氣化反應器內的物料在攪拌條件下總反應停留時間約9小時。
實施例10-
與實施例6的方法相同，所不同的是伯胺和溶劑甲苯的質量比為1:8，光氣與伯胺 的摩爾比為7:1，光氣化反應器內的物料在充分攪拌條件下總反應停留時間約1小時。
權利要求
1、一種單異氰酸酯的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)將伯胺和溶劑以1∶2～15的質量比，連續送入光氣化反應器；(2)將過量的光氣連續送入光氣化反應器內，光氣與伯胺的摩爾比為1.2～10.5∶1；(3)通過調節光氣化反應器殼程冷卻劑流量，在-20～200℃的范圍內，分2～8段從低溫到高溫逐級控制反應溫度，且其高溫在伯胺的沸點以下，物料在攪拌條件下的總反應停留時間為1～10小時；(4)從光氣化反應器內流出的物料經精餾得產品單異氰酸酯。
2、 根據權利要求1所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的 伯胺為脂肪胺或芳香胺。
3、 根據權利要求1所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(1)中所述的 溶劑為苯及其衍生物。
4、 根據權利要求1所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(1)中，伯胺 和溶劑的質量比為1 :3 8。
5、 根據權利要求1所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(2)中，光氣 與伯胺的摩爾比為2 7:1。
6、 根據權利要求1所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(3)中分4段 從低溫到高溫逐級控制反應溫度。
7、 根據權利要求6所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(3)中4段反 應溫度分別為-10。C 15。C、 30。C 60'C、 80°C~100°C、 120°C~150°C，且其高溫在伯胺的 沸點以下。
8、 根據權利要求1所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(3)中，物料 在攪拌條件下總反應停留時間為1~8小時。
9、 根據權利要求8所述的單異氰酸酯的制備方法，其特征在于步驟(3)中，物料 在充分攪拌條件下總反應停留時間為1~7小時。
全文摘要
本發明公開了一種單異氰酸酯的制備方法，該方法是以伯胺為原料，在合適的溶劑中，與過量的光氣連續通過光氣化反應器，分數段控制反應溫度，使反應物料通過充分的攪拌，再經精餾后制得單異氰酸酯的方法。本發明的優點是在上述工藝條件下再經過精餾可得到純度為99.0％以上的產品，易于實現工業化生產，可有效減少副反應發生，以伯胺計，本發明總收率≥93％。
文檔編號C07C263/10GK101177408SQ200710191088
公開日2008年5月14日 申請日期2007年12月7日 優先權日2007年12月7日
發明者躍 劉, 姚修宇, 姜育田, 季玉祥, 安禮如, 王海超 申請人:江蘇安邦電化有限公司