[发明专利]一种C23-38脂环族二异氰酸酯的制备方法和用途

权利要求书

1.一种C_23-38脂环族二异氰酸酯的制备方法，所述的C_23-38脂环族二异氰酸酯的结构通式如式Ⅰ所示： 

（式Ⅰ）， 

式中，x=1～9,R₁、R₂、R₃为H原子或C_1～8直链或支链烷基； 

其特征在于，该制备方法具体按照以下步骤进行： 

步骤一，加成反应制备不饱和脂环族二元酯或酸： 

（1）在压力釜中，由脱水蓖麻油酸与一种含双键的脂肪酸发生Diels—Alder反应生成不饱和脂环族二元酸的粗品，减压蒸馏得纯品； 

（2）在压力釜中，由脱水蓖麻油酸酯与一种含双键的脂肪酸酯发生Diels—Alder反应生成不饱和脂环族二元酯的粗品； 

（3）将制得的不饱和脂环族二元酯的粗品用质量分数为10%的氢氧化钠溶液在80～90℃加热回流4小时，采用质量分数为10%～15%的盐酸酸化，得到对应的不饱和脂环族二元酸，减压蒸馏得纯品； 

反应过程式Ⅱ所示： 

（式Ⅱ） 

式中，x=1～9,R为H原子或C_1～4直链或支链烷基，R₁、R₂、R₃为H原子或C_1～8直链或支链烷基，R₄、R₅为H原子或C_1-8的直链或支链烷基，其中： 

反应温度为160～180℃， 

反应压力为常压～0.5MPa， 

反应在惰性气体氮气的保护下进行， 

反应时间为2～6小时； 

步骤二，氨化脱水反应制备相应的氰： 

在另一个压力反应釜中，往步骤一反应生成的产物中通入干燥的氨气，反应生成酰胺,再在高温下脱水，生成相应的氰，其中：氨化反应的温度为80～130℃，压力为0.2～1.0MPa，反应时间为2～4小时，脱水的温度为200～320℃，脱水的时间为8～12小时； 

步骤三，催化加氢反应制备相应的饱和二元胺： 

将步骤二制备得到的产物溶解在有机溶剂中，加入新制备的催化剂，常压下依次用氮气置换、氢气置换，然后再将氢气的压力提高至3.0MPa，升温，搅拌，控制体系的温度在180～220℃，待反应体系压力不再降低时，反应结束，再延长1h。降温，分离催化剂，回收溶剂，得到产物饱和二元胺； 

步骤四，与光气反应制备相应的脂环族二异氰酸酯： 

在多颈瓶中加入溶剂，冷却至0～5℃，冷凝器中的冷却液的温度保持在-10～-15℃，通入光气，用滴液漏斗在6小时内平均滴加步骤三制备得到的 产物的溶液，加完后再保温反应1小时，再次通入光气，保持温度40～60℃，至反应混合液由浑浊变为透明即为反应终点，得到相应的脂环族二异氰酸酯粗品，粗品经分子蒸馏得纯品，结构通式如式Ⅰ所示，投料比为1mol步骤三制备得到的产物对应2～2.5mol光气。 

2.如权利要求1所述的制备C_23-38脂环族二异氰酸酯的方法，其特征在于，步骤三中所选用的溶剂是甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯中的一种或者多种。

3.如权利要求1所述的制备C_23-38脂环族二异氰酸酯的方法，其特征在于，步骤三中所述的的催化剂镍催化剂，助催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾。 

4.如权利要求1所述的制备C_23-38脂环族二异氰酸酯的方法，其特征在于，步骤四中所述的光气用双光气或三光气替换，1mol步骤三制备得到的产物对应1～1.25mol双光气或0.3～0.9mol三光气。 

5.如权利要求1所述的制备C_23-38脂环族二异氰酸酯的方法，其特征在于，步骤四中所述的溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、甲苯或二甲苯。 

6.如权利要求1至5中任意一项权利要求所述的C_23-38脂环族二异氰酸酯，其特征在于，该C_23-38脂环族二异氰酸酯用作生产制备聚氨酯清漆，涂料，弹性体，胶粘剂，纺织整理剂和火箭推进剂的重要组分。