[发明专利]间苯二亚甲基二异氰酸酯的合成方法

说明书

本发明涉及化工产品和化学工艺领域，具体涉及一种改进的间苯二亚甲基二异氰酸酯合成方法。所述包括以下步骤：将间苯二甲胺溶液滴加入固体光气溶液中，回流反应后再滴加另外的固体光气溶液，并在回流状态下继续反应，产物降至室温，减压脱除溶剂并精馏，得到MXDI。本发明提供的方法采用直接固光合成，不需要成盐，减少反应步骤工序，极大减少生产投资成本；采用集束精馏方式，通过提高的塔塔径比，对于设备要求降低，无需制造很大的精馏塔，对于蒸汽导热油等公用工程减少极大投资，同时也能保证产量需求。该方法制备出的MXDI纯度在99.5％以上，外观呈无色透明液体，产品收率较高，具有较强的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及化工产品和化学工艺领域，具体涉及一种改进的间苯二亚甲基二异氰酸酯合成方法。

背景技术

间苯二亚甲基二异氰酸酯(MXDI)是一类重要的芳香族多异氰酸酯产品，广泛应用于聚氨酯工业。

现有技术中，MXDI一般以间苯二甲胺(MXDA)为起始原料，将其盐化后与光气反应制备而成(JPH037253A)。该合成路线使用了剧毒的光气，要求反应设备具备良好的密封性，也因在工作人员防护和废气废液处理投入的成本而导致了总成本的攀升；同时，由于光气具有极高的反应活性，故该合成路线的反应可控性欠佳，生产过程具有较高危险性，且容易导致产物不期望的聚合。

为解决上述问题，现有技术公开了使用固体光气替代气态光气的合成路线(CN106748887A)。与前述合成路线相比，该现有技术依然以盐化的MXDA为反应原料，其改进之处在于，以固体光气作为光气源、在特定结构的三烷基膦催化剂的作用下完成反应。该合成路线避免了光气的使用，一定程度上降低了对于反应设备密封性的要求，但其同样以盐化MXDA作为反应物，需要使用额外的成盐酸，增加了原料成本；反应过程以易燃、腐蚀和有毒的三烷基膦作为催化剂，故对于MXDI产物纯化提出了极高的要求。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种改进的间苯二亚甲基二异氰酸酯(MXDI)的合成方法，该方法省去了间苯二甲胺成盐操作，避免了气态光气和催化剂的使用，方法过程简单、产品纯度高，适合MXDI的大规模生产。

具体而言，本发明所提供的苯二亚甲基二异氰酸酯(MXDI)的合成方法包括以下步骤：

(1)将固体光气溶解于惰性溶剂中，得到第一固体光气溶液，升温备用；

(2)将间苯二甲胺(MXDA)溶解于惰性溶剂中，得到间苯二甲胺溶液；

(3)将步骤(2)的间苯二甲胺溶液滴加于步骤(1)的第一固体光气的溶液之中；

(4)滴加完成后，升温至80-100℃并保温反应2-3h，随后升温至回流温度；

(5)将固体光气溶解于惰性溶剂中，得到第二固体光气溶液，并将第二固体光气溶液在回流状态下滴加入步骤(4)的反应体系中；

(6)滴加完成后，在回流温度下继续反应4-6h；

(7)将步骤(6)的产物降至室温，减压脱除溶剂并精馏，得到MXDI。

进一步地，所述合成方法中：

步骤(1)中，所述固体光气与惰性溶剂的质量比为1:2-5；步骤(5)中，所述固体光气与惰性溶剂的质量比为1：5-10。

步骤(2)中，所述MXDA与惰性溶剂的质量比为1:2-5。

所述惰性溶剂选自氯苯、二氯苯、甲苯、二甲苯中的一种或多种的混合物。

进一步地，步骤(1)升温至55-70℃，步骤(3)在55-70℃下滴加间苯二甲胺溶液。

进一步地，步骤(3)中，所述间苯二甲胺溶液在2-3h内滴加完毕。