[发明专利]一种二乙基甲苯二胺的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及芳胺的烷基化反应领域，特别是一种用二氨基甲苯合成二乙基甲苯二胺的方法。

背景技术

3.5—二乙基—2.4(2.6)—二氨基甲苯(英文名称：3.5—diethl—2.4(2.6)—toluenediamine)，分子结构式为

其沸点308℃，凝固点9℃，粘度在20℃时为280厘司(centistokes)，是一种透明琥珀色液体，略带氨味。它主要用于聚氨酯和环氧树脂的硬化剂及与E-300搭配使用，广泛用于聚氨酯的反应注射成型(RIM)和聚氨酯喷涂聚脲弹性体(SPUA)的主要扩链剂以及弹性体，润滑油化学中间体的抗氧化剂等方面。

据科学研究报导，芳胺烷基化的反应机理为：

第一步：反应物芳胺在催化剂铝的存在下，芳胺与催化剂形成芳胺-铝催化剂体系

第二步：另一反应物乙烯在该条件下被极化

第三步：被极化的乙烯与芳胺-铝催化剂体系结合

第四步：生成烷基芳胺产品

制备二乙基甲苯二胺，是通过将原料二氨基甲苯(TDA)在高温高压下进行烷基化反应合成。专利文献US 476018，US 507204，DE1048277，CA560990，CA620573，US 2762845，US 2448160，DE3402983公开的芳胺烷基化反应的方法是：原料TDA在一定温度(150-200℃)下，与催化剂铝粉、锌粉、Al/Zn合金粉末、三氯化铝(或二氯化汞)形成“芳胺—铝”催化剂体系后，通入高压(10—20Mpa)乙烯或丙烯于320-350℃下，进行烷基化反应，生成反应产物二乙基甲苯二胺。或者单一使用烷基铝为催化剂，形成“芳胺—铝”催化剂体系后再通入高压乙烯或丙烯进行烷基化反应。

形成“芳胺—铝”催化剂体系的过程中有一定量的氢气放出，其反应所需要的时间较长，一般为3小时以上，烷基化反应一般为0.5-1.0小时。

当烷基化反应结束后，为了降低反应物料粘度有利于进行过滤，通常往物料中加入一定量的碱水溶液稀释，滤出液最后再进行蒸馏得到产品二乙基甲苯二胺。

现有的合成二乙基甲苯二胺的方法中，使用无机铝作催化剂时，形成催化剂体系的时间长(一般为3小时以上)，物料在高温高压下容易结焦。单一使用烷基铝作为催化剂，烷基铝价格昂贵，且具有很强的毒性，不利于人体健康和环境保护。

烷基化反应结束后，往反应物料中加入的碱水溶液会破坏分解“芳胺—铝”催化剂体系，使之成为了废渣，不但浪费原料，而且废料的排放对环境也会造成极大的污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可降低反应压力、缩短反应时间、减少操作步骤、降低生产成本并有利于环境保护的合成二乙基甲苯二胺的方法。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种二乙基甲苯二胺的合成方法，由二氨基甲苯(TDA)在“芳胺-铝”催化剂体系下，与乙烯发生烷基化反应，包括如下步骤：

a.向反应釜投入二氨基甲苯，并投入铝粉1.5％～2.5％，锌粉0.5％～2.0％、三氯化铝2.5％～3.5％、烷基铝0.05％～1.5％；

b.反应釜升温至150105～200℃，搅拌1～1.5小时，形成“芳胺—铝”催化剂体系；

c.通入少量乙烯吹扫反应釜内反应生成的氢气；

d.反应釜升温至290～330℃，通入乙烯气体，充气气压6.0-8.0Mpa，充气时间0.75～1.2小时；

e.向反应釜加入二苯醚或苯氧基联苯；

f.反应物料过滤，釜底物料回用；滤液蒸馏，得二乙基甲苯二胺。

烷基铝可以是乙基、丙基、丁基铝化合物。优选为二乙基氯化铝。

本发明方法使用铝、锌、氯化铝及有机铝为催化剂，把无机物和有机物进行有效搭配，这一催化剂配方可使活性增加，降低反应压力和缩短反应时间；在烷基化反应后，产品后处理工艺中加入一定量的联苯醚或苯氧基联苯，不但能降低物料粘度，有利于催化剂分散和后序的过滤分离，且不用分解破坏“芳胺—铝”催化剂体系，即可把产品蒸出；催化剂能循环使用，不仅减少了操作步骤，还大大降低了催化剂成本，有利于环境保护。

下面通过具体实施例对本发明作进一步阐述。

具体实施方式

实施例1