[发明专利]戊二胺乙二酸盐及其晶体

说明书

本发明公开了戊二胺乙二酸盐及其晶体，及其制备方法。所述的戊二胺乙二酸盐是戊二胺二价阳离子与乙二酸二价阴离子以摩尔比为1:1的方式结合而成的常温下呈现固体状态的盐。其晶体结构为C₇H₁₆N₂O₄，三斜晶系，P‑1空间群，α＝110.712(8)°，β＝97.505(8)°，γ＝91.358(8)°，晶胞体积晶胞内最小不对称单元数Z＝2。所述制备方法包括：从含有溶解的戊二胺和乙二酸的溶液中结晶出含有结晶水的戊二胺乙二酸盐，从所述溶液中分离出晶体，和干燥所分离的晶体。

技术领域

本发明属于生物基材料单体结晶技术领域，具体地说，是涉及生物基尼龙52的单体戊二胺乙二酸盐，及其晶体结构、及其结晶粉末，以及其制备方法。

背景技术

聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，是分子主链上含有重复酰胺基团-[NHCO]-的热塑性树脂总称。聚酰胺由于其机械强度高、软化点高、摩擦系数低，且具备良好的耐热性、耐磨损性、耐化学腐蚀性、自润滑等优点，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。目前，尼龙的主要品种为聚酰胺6和聚酰胺66，两者均以石油为原料采用化学法生产。合成聚酰胺66的原料单体己二胺的前体物质己二腈价格昂贵，极大地限制了聚酰胺行业的发展。近几年，关于戊二胺的生物法制备技术日渐成熟(CN201610586186.A)，尤其是下游分离纯化技术的创新(CN2011101948399.A)使得戊二胺的生产成本大幅度下降，可以与己二胺相媲美。目前已经进入规模化生产的前期阶段，市场前景看好。

尼龙52是由戊二胺和乙二酸在一定条件下聚合而成的，其特殊的酰胺键聚集形式，使得其可能拥有特殊的材料性能。高品质的单体是合成高品质尼龙52的关键。与己二胺不同，戊二胺在常温常压下以无色粘稠的发烟液体形式存在，具有类似氨气的难闻的刺鼻气味，极易挥发且易吸收空气中的二氧化碳生成戊二胺碳酸盐，极大影响戊二胺的自身纯度，且相对于固体原料而言，在运输和使用过程中相对不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种戊二胺乙二酸盐，及其晶体，并提供一种生产戊二胺乙二酸结晶盐的制备工艺。本发明将戊二胺和己二酸做成高质量的结晶性盐，可以作为单体，直接用于尼龙52的聚合，不仅可以解决运输和使用过程的便携性问题，而且可以提高产品的纯度，保障尼龙52在聚合过程中所要求的戊二胺与乙二酸1:1的摩尔比。聚合反应示意图如式III所示：

本发明意在提供一种生物基尼龙52材料的单体，戊二胺乙二酸盐，及其晶体结构，及其结晶粉末，以及制备方法。相对于传统的需要戊二胺和乙二酸两个组分才能进行的尼龙52聚合工艺，本发明提供的这种戊二胺乙二酸盐的产品，通过结晶方式获得，产品以戊二胺与乙二酸等摩尔比的晶体的方式呈现，可以直接用于聚合，在结构上具有稳定性，化学纯度高、颗粒性好，在运输、使用、储存及质量方面均有优势。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种固体状态的戊二胺乙二酸盐，又称尸胺乙二酸盐，所述的戊二胺乙二酸盐是戊二胺二价阳离子与乙二酸二价阴离子以摩尔比为1:1的方式结合而成的常温下呈现固体状态的盐，其分子结构如式I所示：

本发明还公开了一种戊二胺乙二酸盐的晶体，所述晶体的分子式为C₇H₁₆N₂O₄·nH₂O，n＝0～3，分子结构式如式II所示：

具体来说，n∈[0,3]，n优选为0或3，最优选为3。