[发明专利]一种连续合成二烯丙基异氰脲酸酯的方法

说明书

本发明公开了一种连续合成二烯丙基异氰脲酸酯的方法，属于有机合成工艺技术领域。具体步骤包括：三聚氰酸三烯丙酯的邻二甲苯溶液、醋酸铜的水溶液分别通过计量泵连续加入带轴向搅拌的管式反应器进行反应；然后进入带轴向搅拌的管式冷却结晶器冷却结晶；随后通过离心进行固液分离，固体即为目标产品二烯丙基异氰脲酸酯粗品。本发明解决了现有技术上的反应热集中释放的缺点；反应温度高，混合充分，减少了反应时间，避免了物料长时间受高温的影响，减少一烯丙基异氰脲酸酯等副产物的生成，产品品质和收率得到提高，不同批次间产品品质稳定，对工业化生产具有重要意义。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，涉及二烯丙基异氰脲酸酯的制备方法。

背景技术

二烯丙基异氰脲酸酯（1,3-Diallyl-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione, 以下简称DTT），学名1,3-二烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6-三酮，室温下为白色晶体或粉末。熔点：145～146°C，分子式：C₉H₁₁N₃O₃，分子量：209.20，结构式：

DTT是一种含芳杂环的多功能烯烃单体，由于在DTT的产品结构中存在稳定的三嗪环，因此它具有优异的化学稳定性和热稳定性。而两个烯丙基则具有很强的反应性，很容易同溴单质反应成目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一——溴系阻燃剂。DTT也可用于改性环氧树脂，或作为三烯丙基异氰脲酸酯等辐照交联敏化剂、三（2,3-二溴丙基）异氰脲酸酯等半抗原的主要中间体。DTT是一种用途十分广泛的新型高分子材料助剂，在高分子合成中占有重要地位。

DTT的合成主要分为两类。一类是以三聚氰酸为原料的路线，如CN104628665A公开了一种三聚氰酸与氢氧化钠反应得到的三聚氰酸三钠盐与烯丙基溴反应，这种方法工艺比较复杂，反应周期长，且烯丙基溴容易水解，回收困难，难以实现工业化生产；另外产物中含有三聚氰酸三取代或单取代的副产物，后续纯化难度较大，导致DTT产品纯度偏低。另一类是不直接使用三聚氰酸为原料的路线，而是用三聚氰酸三烯丙酯在Cu²⁺催化作用和高温下通过重排制得二烯丙基异氰脲酸酯。如Likhterov（Likhterov VR, Klenovich SV, EtlisVS, et al. Inter- and intramolecular rearrangement of triallyl cyanurates[J].Khimiya Geterotsiklicheskikh Soedinenii ,1988(3), 376-9.）将三聚氰酸三烯丙酯和氯化铜一次性加入到反应釜中，在加热过程中，会有一烯丙基异氰脲酸酯等副产物生成；而且根据该方法，工业化生产时，反应釜中的反应热难以除去，存在反应失控的危险，容易引发冲料等安全事故的发生。为了解决反应热难以除去的缺点，JP 2016216399A将三聚氰酸三烯丙酯分批加入到反应釜中，虽然可以通过控制分批加入三聚氰酸三烯丙酯的量和速度来避免冲料事故的发生，但是控温效果仍较差，且反应时间延长，物料长时间受高温影响，导致一烯丙基异氰脲酸酯副产增加，产物颜色深。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种反应选择性高、所得产品纯度高，连续化制备二烯丙基异氰脲酸酯的方法。可以解决现有技术中反应热难以除去，反应温度失控甚至引发冲料等安全事故的难题，也避免了物料长时间受高温的影响，减少了一烯丙基异氰脲酸酯等副产的生成，提高了产品品质。本发明采用带轴向搅拌的管式反应器为反应器，三聚氰酸三烯丙酯的邻二甲苯溶液和醋酸铜水溶液在该反应器中同步加入，实现全混平推的反应模式，解决了反应热集中释放又难以除去的缺点，反应速度加快，避免了物料长时间受高温的影响，减少了一烯丙基异氰脲酸酯等副产物的生成，产品品质好，收率高。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：