[发明专利]制备五亚甲基1,5-二异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种制备五亚甲基1，5-二异氰酸酯的方法、以此方法制备 的五亚甲基1，5-二异氰酸酯及其用途。

由1，5-戊二胺制备五亚甲基二异氰酸酯本身已知并且可不用光气(T. Lesiak，K.Seyda，Journal für Praktische Chemie(Leipzig)，1979，321(1)， 161-163)或通过与光气反应(例如DE 2625075)而进行。

DE 1900514(相应于GB 1225450)描述了通过转化成异羟肟酸并随后 将其光气化而由己内酰胺两段制备五亚甲基1，5-二异氰酸酯。

在此文件中报告的己内酰胺转化成五亚甲基1，5-二异氰酸酯的收率仅 约32％。

己内酰胺工业规模上在几个阶段中由苯通过环加氢成环己烷，氧化成 环己酮以及用羟基胺贝克曼重排而制备，或由1，4-丁二烯通过氢氰化和选 择性加氢并随后环化成己内酰胺而制备。在两种情况下，基于来自石油化 学的烃。

因此，这是每种情况下经五个阶段石油化学基制备方法，由苯或由丁 二烯进行。

已知1，5-戊二胺例如用赖氨酸脱羧酶(EP 1482055A1或JP 2004-222569 A)在无细胞体系中使赖氨酸酶催脱羧或通过热或催化脱羧(G. Gautret de la Moriciere，G.Chatelus，Bull.Soc.Chim.France，1969，12， 4421-4425)或通过相应腈加氢(例如EP 161419或WO 2003/99768)而制备。

1，5-戊二胺至今不能工业规模得到。

WO 2006/005603描述了借助鸟氨酸脱羧酶而由鸟氨酸制备1，4-丁二 胺的生物化学方法及其作为起始化合物在多胺制备中的用途。

本发明的目的是制备可由可再生原料制备的五亚甲基1，5-二异氰酸 酯。

此目的通过制备五亚甲基1，5-二异氰酸酯的方法实现，其中：

b)将赖氨酸转化成1，5-戊二胺和

c)将因此得到的1，5-戊二胺转化成五亚甲基1，5-二异氰酸酯。

本发明方法的优点基于在五亚甲基1，5-二异氰酸酯的制备中作为原料 基独立于矿物油。另外，这样制备的五亚甲基1，5-二异氰酸酯比常规制备 的具有更少颜色，这是由于它经受更少的热应力。

由于本发明选择赖氨酸或可再生原料的原料基，本发明方法提供至少 基本异构上纯的五亚甲基1，5-二异氰酸酯，而通过常规路线制备的五亚甲 基1，5-二异氰酸酯包含一部分异构五亚甲基二异氰酸酯，尤其是五亚甲基 1，4-二异氰酸酯。取决于它的制备，这部分可至多为几重量％。

相反，本发明制备的五亚甲基1，5-二异氰酸酯具有的支化五亚甲基二 异氰酸酯异构体的含量每种情况下小于100ppm。

因此本方法进一步提供一种由至少两种不同五亚甲基二异氰酸酯异构 体组成的混合物，其主要成分为五亚甲基1，5-二异氰酸酯，以较小量存在 的异构体以不大于100ppm的量存在，条件是之和为100重量％。

本方法进一步提供一种由五亚甲基1，5-二异氰酸酯和五亚甲基1，4-二 异氰酸酯组成的混合物，其中五亚甲基1，4-二异氰酸酯的含量为不大于10 000ppm，优选7500ppm，更优选5000ppm，甚至更优选2500ppm，特别 是1000ppm，尤其是500ppm，甚至100ppm，五亚甲基1，5-二异氰酸酯含 量构成至100重量％的其余部分。

因此，本发明制备的五亚甲基1，5-二异氰酸酯基本上仅具有两种伯异 氰酸酯基团并且因此在异氰酸酯基团转化中，例如在制备聚氨酯中显示更 均匀的反应性。相反，支化五亚甲基二异氰酸酯异构体具有具有不同反应 性的一个伯和一个仲异氰酸酯基团。

通过本发明方法得到的五亚甲基1，5-二异氰酸酯的色值根据DIN ISO 6271通常不大于15APHA。

本发明步骤b)由赖氨酸转化成1，5-戊二胺组成。

赖氨酸可以以纯的形式使用或可实际在反应过程(见以下步骤a))中形 成。另外，赖氨酸可以为水溶液、缓冲溶液的形式或含赖氨酸的反应混合 物的形式，其中赖氨酸含量优选至少5重量％至在具体温度下具体反应混 合物中的溶度极限。通常含量可以为至多45重量％，优选至多40重量％， 更优选至多35重量％，最优选至多30重量％。