專利名稱：一種二乙基甲苯二胺的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芳胺的垸基化反應(yīng)領(lǐng)域，特別是一種用二氨基甲苯合成二乙基 '甲苯二胺的方法。
背景技術(shù)：
3.5—二乙基—-2.4 (2.6) — 二氨基甲苯(英文名稱3.
-diethl—2.4(2.6)—
toluenediamine )，分子結(jié)構(gòu)式為
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其沸點(diǎn)308。C，凝固點(diǎn)9"，粘度在2(TC時(shí)為280厘司(centistokes)，是一種透 明琥珀色液體，略帶氨味。它主要用于聚氨酯和環(huán)氧樹脂的硬化劑及與E-300 搭配使用，廣泛用于聚氨酯的反應(yīng)注射成型(RIM)和聚氨酯噴涂聚脲彈性體 (SPUA)的主要擴(kuò)鏈劑以及彈性體，潤(rùn)滑油化學(xué)中間體的抗氧化劑等方面。 據(jù)科學(xué)研究報(bào)導(dǎo)，芳胺烷基化的反應(yīng)機(jī)理為
第一步反應(yīng)物芳胺在催化劑鋁的存在下，芳胺與催化劑形成芳胺-鋁催 化劑體系<formula>formula see original document page 3</formula>
第二步另一反應(yīng)物乙烯在該條件下被極化<formula>formula see original document page 4</formula>
第三步
第四步
生成烷基芳胺產(chǎn)品
制備二乙基甲苯二胺，是通過將原料二氨基甲苯(TDA)在高溫高壓下進(jìn) 行垸基化反應(yīng)合成。專利文獻(xiàn)US 476018， US 507204， DE1048277, CA560990, CA620573, US 2762845， US 2448160， DE3402983公開的芳胺烷基化反應(yīng)的方 法是原料TDA在一定溫度(150-200°C)下，與催化劑鋁粉、鋅粉、Al/Zn合 金粉末、三氯化鋁(或二氯化汞)形成"芳胺一鋁"催化劑體系后，通入高壓 (10—20Mpa)乙烯或丙烯于320-35(TC下，進(jìn)行垸基化反應(yīng)，生成反應(yīng)產(chǎn)物二 乙基甲苯二胺?；蛘邌我皇褂猛榛X為催化劑，形成"芳胺一鋁"催化劑體系 后再通入高壓乙烯或丙烯進(jìn)行烷基化反應(yīng)。
形成"芳胺--鋁"催化劑體系的過程中有一定量的氫氣放出，其反應(yīng)所需 要的時(shí)間較長(zhǎng)， 一般為3小時(shí)以上，烷基化反應(yīng)一般為0.5-1.0小時(shí)。
當(dāng)烷基化反應(yīng)結(jié)束后，為了降低反應(yīng)物料粘度有利于進(jìn)行過濾，通常往物 料中加入一定量的堿水溶液稀釋，濾出液最后再進(jìn)行蒸餾得到產(chǎn)品二乙基甲苯 二胺。
現(xiàn)有的合成二乙基甲苯二胺的方法中，使用無機(jī)鋁作催化劑時(shí)，形成催化 劑體系的時(shí)間長(zhǎng)(一般為3小時(shí)以上)，物料在高溫高壓下容易結(jié)焦。單一使用垸基鋁作為催化劑，垸基鋁價(jià)格昂貴，且具有很強(qiáng)的毒性，不利于人體健康和 環(huán)境保護(hù)。
烷基化反應(yīng)結(jié)束后，往反應(yīng)物料中加入的堿水溶液會(huì)破壞分解"芳胺一鋁" 催化劑體系，使之成為了廢渣，不但浪費(fèi)原料，而且廢料的排放對(duì)環(huán)境也會(huì)造 成極大的污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可降低反應(yīng)壓力、縮短反應(yīng)時(shí)間、減少操作步 驟、降低生產(chǎn)成本并有利于環(huán)境保護(hù)的合成二乙基甲苯二胺的方法。
本發(fā)明的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
一種二乙基甲苯二胺的合成方法，由二氨基甲苯(TDA)在"芳胺-鋁"
.催化劑體系下，與乙烯發(fā)生垸基化反應(yīng)，包括如下步驟-
a. 向反應(yīng)釜投入二氨基甲苯，并投入鋁粉1.5%~2.5%，鋅粉0.5% 2.0%、 三氯化鋁2.5% 3.5%、烷基鋁0.05%~1.5%;
b. 反應(yīng)釜升溫至150105 200°C，攪拌1~1.5小時(shí)，形成"芳胺一鋁"催化 劑體
系；
c. 通入少量乙烯吹掃反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)生成的氫氣；
d. 反應(yīng)釜升溫至290 33(TC，通入乙烯氣體，充氣氣壓6.0-8.0Mpa，充氣 時(shí)間0.75~1.2小時(shí)；
e. 向反應(yīng)釜加入二苯醚或苯氧基聯(lián)苯；
f. 反應(yīng)物料過濾，釜底物料回用；濾液蒸餾，得二乙基甲苯二胺。 垸基鋁可以是乙基、丙基、丁基鋁化合物。優(yōu)選為二乙基氯化鋁。
本發(fā)明方法使用鋁、鋅、氯化鋁及有機(jī)鋁為催化劑，把無機(jī)物和有機(jī)物進(jìn)行有效搭配，這一催化劑配方可使活性增加，降低反應(yīng)壓力和縮短反應(yīng)時(shí)間； 在烷基化反應(yīng)后，產(chǎn)品后處理工藝中加入一定量的聯(lián)苯醚或苯氧基聯(lián)苯，不但 能降低物料粘度，有利于催化劑分散和后序的過濾分離，且不用分解破壞"芳 胺一鋁"催化劑體系，即可把產(chǎn)品蒸出；催化劑能循環(huán)使用，不僅減少了操作 步驟，還大大降低了催化劑成本，有利于環(huán)境保護(hù)。 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
具體實(shí)施例方式
，實(shí)施例1
向帶攪拌的51高壓釜內(nèi)投入TDA2000g， AL粉(20-40目)35g， Zn粉(40 目)15g，三氯化鋁(無水)50g， 一氯二乙基鋁10g，共熱。當(dāng)溫度升至15(TC時(shí)， 有氫氣放出，在200。C下近1小時(shí)氫氣基本放光；通入乙烯吹掃2-3mim;繼續(xù) 升溫至32(TC，充加壓乙烯，氣壓為6.5-7.0Mpa，乙烯量約990g，約半小時(shí)后乙 烯吸收完全。而后降溫降壓，加入二苯醚稀釋反應(yīng)物，在0.2-0.3Mpa， 15(TC下 過濾，濾液經(jīng)蒸餾得產(chǎn)品3.5—二乙基一2.4 (2.6) —二氨基甲苯，收率73%， 、產(chǎn)品通過高壓液相色譜分析含量為95%。
實(shí)施例2
向反應(yīng)釜投入TDA2000g， Al粉(20-40目)40g， Zn粉(40目)15g，三氯化鋁 (無水)55g， 一氯二乙基鋁15g，其余與實(shí)施例1相同，過濾前加入苯氧基聯(lián) 苯稀釋反應(yīng)物，測(cè)得收率為75%，產(chǎn)品通過高壓液相色譜分析含量為97%。
-實(shí)施例3
向反應(yīng)釜投入TDA2000g， AL粉(20畫40目)35g， Zn粉(40目)15g，三氯化鋁(無水)60g， 一氯二乙基鋁18g，其余與實(shí)施例l相同，測(cè)得產(chǎn)品收率80%， 含量97%。
在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，反應(yīng)物料經(jīng)過過濾分離后保留釜底物——即原催化 劑體系，另加入TDA2000 g，三氯化鋁(無水)3g， 一氯二乙基鋁1.5g，逐步 升溫并啟動(dòng)攪拌，升溫至32(TC時(shí)，乙烯充壓6.5-7.0Mpa，乙烯量約為卯Og約 0.75小時(shí)，乙烯吸收完全，而后降溫降壓，加入二苯醚稀釋反應(yīng)物，在0.2-0.3Mpa， 150。C下過濾，濾液經(jīng)蒸餾得產(chǎn)品3.5—二乙基-一2.4 (2.6) — 二氨基甲苯，所得 產(chǎn)品收率為79.5%,產(chǎn)品含量97%。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來 '說明本發(fā)明，而并非作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)，對(duì)以 上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1. 一種二乙基甲苯二胺的合成方法，由二氨基甲苯(TDA)在“芳胺-鋁”催化劑體系下，與乙烯發(fā)生烷基化反應(yīng)，其特征在于合成方法包括如下步驟a. 向反應(yīng)釜投入二氨基甲苯，并投入鋁粉1.5％～2.5％、鋅粉0.5％～2.0％、三氯化鋁2.5％～3.5％、烷基鋁0.05％～1.5％；b. 反應(yīng)釜升溫至105～200℃，攪拌1～1.5小時(shí)，形成“芳胺—鋁”催化劑體系；c. 通入少量乙烯吹掃反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)生成的氫氣；d. 反應(yīng)釜升溫至290～330℃，通入乙烯氣體，充氣氣壓6.0-8.0Mpa，充氣時(shí)間0.75～1.2小時(shí)；e. 向反應(yīng)釜加入二苯醚或苯氧基聯(lián)苯；f. 反應(yīng)物料過濾，釜底物料回用；濾液蒸餾，得二乙基甲苯二胺。
2. 如權(quán)利要求l所述二乙基甲苯二胺的合成方法，所述的烷基鋁包括乙基、 丙基、丁基鋁化合物。
3. 如權(quán)利要求2所述二乙基甲苯二胺的合成方法，所述的垸基鋁為二乙基氯 化鋁。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種合成二乙基甲苯二胺的方法。本發(fā)明方法包括步驟向反應(yīng)釜投入二氨基甲苯和催化劑；升溫?cái)嚢瑁纬伞胺及贰X”催化劑體系后通入乙烯吹掃反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)生成的氫氣；通入高壓乙烯氣體，待烷基化反應(yīng)完全后加入二苯醚或苯氧基聯(lián)苯稀釋反應(yīng)物；過濾，釜底物料回用，濾液蒸餾，得二乙基甲苯二胺。本發(fā)明方法使用鋁、鋅、氯化鋁及有機(jī)鋁為催化劑，可使活性增加，降低反應(yīng)壓力和縮短反應(yīng)時(shí)間；過濾前加入一定量的聯(lián)苯醚或苯氧基聯(lián)苯，能降低物料粘度有利于過濾分離，且不會(huì)分解破壞“芳胺—鋁”催化劑體系，催化劑能循環(huán)使用，不僅減少了操作步驟，還大大降低了催化劑成本，有利于環(huán)境保護(hù)。
文檔編號(hào)C07C211/51GK101417953SQ20071015632
公開日2009年4月29日 申請(qǐng)日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月25日
發(fā)明者蔣景崗, 鐘文清 申請(qǐng)人:杭州崇舜化學(xué)有限公司