專(zhuān)利名稱(chēng)：一種正丁基異氰酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物的合成方法，具體涉及一種正丁基異氰酸酯的制備方法。
背景技術(shù)：
正丁基異氰酸酯是一種重要的有機(jī)合成中間體，化學(xué)性質(zhì)活潑，可以用作合成醫(yī)藥、
農(nóng)藥等產(chǎn)品。傳統(tǒng)工藝是將正丁胺、鄰二氯苯加入反應(yīng)器中，在110 16(TC通入過(guò)量光 氣，至溶液變清后再通入光氣20 30分鐘，通畢，蒸餾收集160'C以前餾分，再經(jīng)蒸餾 收集106 12(TC餾分而得正丁基異氰酸酯，此法產(chǎn)品含量低，收率低。此外，有文獻(xiàn)報(bào) 道，由溴丁烷與氰酸鉀在有機(jī)溶劑中作用，亦可制得目標(biāo)產(chǎn)物，但不具備工業(yè)化價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高品質(zhì)的正丁基異氰酸酯的制備方法。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種正丁基異氰酸酯的制備方法將正丁胺和間二氯苯按質(zhì)量比1:1.5 10配成溶 液，從塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；將過(guò)量的光氣從塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；保 持光氣化反應(yīng)塔從塔頂?shù)剿自?5 16(TC范圍內(nèi)，分5~10段控溫，從塔頂?shù)剿酌慷?溫度依次升高；光氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得產(chǎn)品正丁基異氰酸酯。 其中，正丁胺和間二氯苯的質(zhì)量比優(yōu)選為1:2 4。 其中，光氣與正丁胺的摩爾比優(yōu)選為1.2 6.0:1，最優(yōu)選L2 2.8:1。 其中，光氣化反應(yīng)塔溫度可分成5~10段控溫，每一段溫度任意，每一段高度任意， 只要遵循從塔頂?shù)剿诇囟纫来紊叩脑瓌t即可，.優(yōu)選分5段控溫，從塔頂?shù)剿酌慷?溫度優(yōu)選為-5。C~10°C、 10°C~30°C、 60。C 90。C: 90。C 120。C、 120。C 160。C，最優(yōu)選 為0。C 10。C、 10。C 30。C、 80。C 卯。C、 100。C 120。C、 120。C 150。C。
本發(fā)明的原理正丁胺化學(xué)性質(zhì)活潑，與光氣、氯化氫反應(yīng)分別生成酰氯和正丁胺 的鹽酸鹽，同時(shí)大量放熱；酰氯在高溫下分解成正丁基異氰酸酯，正丁胺的鹽酸鹽在高 溫下分解后與光氣反應(yīng)生成正丁基異氰酸酯。主要反應(yīng)方程式如下
CH3CH2CH2CH2NH2 + C0C12_ CH3CH2CH2CH2NHC0C1 + HC1個(gè)
CH3CH2CH2CH2NH2 + HC1 _ CH3CH2CH2CH2NH2HC1
CH3CH2CH2C,HC0C1 _ CH3CH2CH2CH2NCO + HCl個(gè)
CH3CH2CH2CH2NH2HC1 + C0C12_ CH3CH2CH2CH2NCO + 3HC1個(gè)
同時(shí)，反應(yīng)中主要副反應(yīng)有正丁基異氰酸酯與過(guò)量的正丁胺反應(yīng)生成脲類(lèi)副產(chǎn)物; 正丁胺的鹽酸鹽在一定條件下轉(zhuǎn)化成氯代正丁烷。
正丁胺的間二氯苯溶液自塔頂進(jìn)入由低溫至高溫的塔體、塔底，與自塔底進(jìn)入的光 氣、氯化氫(氯化氫為中間反應(yīng)產(chǎn)物)進(jìn)行反應(yīng)；在塔體的上部，間二氯苯等溶劑將反 應(yīng)熱及時(shí)移出，可有效減少副反應(yīng)的發(fā)生；在塔體的下部，提供足夠的熱量使酰氯分解 生成目標(biāo)產(chǎn)物正丁基異氰酸酯，使正丁胺的鹽酸鹽分解后與光氣反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物正丁 基異氰酸酯，可有效提高正丁胺的轉(zhuǎn)化率。
有益效果本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是
1、 本發(fā)明采用間二氯苯為溶劑，會(huì)使正丁胺與光氣化反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱利于移出， 反應(yīng)向有利的方向發(fā)展；同時(shí)使副反應(yīng)減少。
2、 本發(fā)明自塔頂至塔底分段控制反應(yīng)溫度，正丁胺的間二氯苯溶液自塔頂進(jìn)入塔 體，光氣自塔底進(jìn)入塔體，在塔體的上部，間二氯苯等溶劑將反應(yīng)熱及時(shí)移出，可有效 減少副反應(yīng)的發(fā)生；在塔體的下部，提供足夠的熱量使酰氯分解生成目標(biāo)產(chǎn)物正丁基異 氰酸酯，使正丁胺的鹽酸鹽分解后與光氣反應(yīng)生成目標(biāo)產(chǎn)物正丁基異氰酸酯，可有效提 高正丁胺的轉(zhuǎn)化率。
3、 本發(fā)明采用過(guò)量的光氣自塔底進(jìn)入塔體向上經(jīng)塔頂流出后進(jìn)行回收，所得目標(biāo) 產(chǎn)物正丁基異氰酸酯純度為99.0%以上，以正丁胺計(jì)，總收率^96.0%，與傳統(tǒng)工藝相比， 正丁胺的轉(zhuǎn)化率有效提高。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例1:
將10000公斤正丁胺緩慢溶解于30000公斤的間二氯苯中配成溶液，通過(guò)計(jì)量泵以 500公斤/小時(shí)的流量自塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；通過(guò)計(jì)量計(jì)以300公斤/小時(shí)的光 氣自塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；通過(guò)調(diào)節(jié)光氣化反應(yīng)塔殼程冷卻劑或蒸汽流量，自 塔頂至塔底分5段控制反應(yīng)溫度為0°C~5°C、 10°C~20°C、 80°C~90°C、 110°C~120°C、 140°C~150°C;從光氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得正丁基異氰酸酯純度為99.2%， 以正丁胺計(jì)，總收率為96.3%。
實(shí)施例2:
將10000公斤正丁胺緩慢溶解于40000公斤的間二氯苯中配成溶液，通過(guò)計(jì)量泵以 500公斤/小時(shí)的流量自塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；通過(guò)計(jì)量計(jì)以500公斤/小時(shí)的光 氣自塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；通過(guò)調(diào)節(jié)光氣化反應(yīng)塔殼程冷卻劑或蒸汽流量，自 塔頂至塔底分5段控制反應(yīng)溫度為-5'C 0。C、 20°C~30'C、 80°C~90°C、 100°C~110°C、 120°C~13(TC;從光氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得正丁基異氰酸酯純度為99.1%， 以正丁胺計(jì)，總收率為96.1%。
實(shí)施例3:
將10000公斤正丁胺緩慢溶解于50000公斤的間二氯苯中配成溶液，通過(guò)計(jì)量泵以 500公斤/小時(shí)的流量自塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；通過(guò)計(jì)量計(jì)以800公斤/小時(shí)的光 氣自塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；通過(guò)調(diào)節(jié)光氣化反應(yīng)塔殼程冷卻劑或蒸汽流量，自 塔頂至塔底分5段控制反應(yīng)溫度為-5。C 0'C、 10°C~20°C、 60°C~80°C、 90°O110°C、 130'C~140°C;從光氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得正丁基異氰酸酯純度為94.7%， 以正丁胺計(jì)，總收率為83.9%。
實(shí)施例4:
將10000公斤正丁胺緩慢溶解于40000公斤的間二氯苯中配成溶液，通過(guò)計(jì)量泵以 500公斤/小時(shí)的流量自塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；通過(guò)計(jì)量計(jì)以300公斤/小時(shí)的光 氣自塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；通過(guò)調(diào)節(jié)光氣化反應(yīng)塔殼程冷卻劑或蒸汽流量，自 塔頂至塔底分5段控制反應(yīng)溫度為0。C 5。C、 20。C 30。C、 60。C 70。C、 90。C 100。C、 150°C~160°C;從光氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得正丁基異氰酸酯純度為96.8%， 以正丁胺計(jì)，總收率為89.9%。
實(shí)施例5:
將10000公斤正丁胺緩慢溶解于15000公斤的間二氯苯中配成溶液，通過(guò)計(jì)量泵以 500公斤/小時(shí)的流量自塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；通過(guò)計(jì)量計(jì)以240公斤/小時(shí)的光 氣自塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；通過(guò)調(diào)節(jié)光氣化反應(yīng)塔殼程冷卻劑或蒸汽流量，自 塔頂至塔底分7段控制反應(yīng)溫度為-5。C 0'C、 10°C~20°C、 50°C~60°C、 80 卯。C 、 100°C~110°C、 130°C~140°C、 150°C~160°C;從光氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得 正丁基異氰酸酯純度為97.3%,以正丁胺計(jì)，總收率為91.6%。
實(shí)施例6:
將10000公斤正丁胺緩慢溶解于80000公斤的間二氯苯中配成溶液，通過(guò)計(jì)量泵以 500公斤/小時(shí)的流量自塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；通過(guò)計(jì)量計(jì)以330公斤/小時(shí)的光 氣自塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；通過(guò)調(diào)節(jié)光氣化反應(yīng)塔殼程冷卻劑或蒸汽流量，自 塔頂至塔底分10段控制反應(yīng)溫度為-5'C 0'C、 10°C~20°C、 30~40°C、 50°C~60°C、 70。C 80。C、 80 卯。C、 90。C~100°C、 100°C~110°C、 130。C~140°C、 150。C 160。C;從光 氣化反應(yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得正丁基異氰酸酯純度為98.3%，以正丁胺計(jì)，總收 率為92.5%。
權(quán)利要求
1、一種正丁基異氰酸酯的制備方法，其特征在于該方法為將正丁胺和間二氯苯按質(zhì)量比1∶1.5～10配成溶液，從塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；將過(guò)量的光氣從塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；保持光氣化反應(yīng)塔從塔頂?shù)剿自?5～160℃范圍內(nèi)，分5～10段控溫，從塔頂?shù)剿酌慷螠囟纫来紊?；光氣化反?yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得產(chǎn)品正丁基異氰酸酯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正丁基異氰酸酯的制備方法，其特征在于正丁胺和間二 氯苯的質(zhì)量比為1:2 4。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正丁基異氰酸酯的制備方法，其特征在于光氣與正丁胺 的摩爾比為1.2 6.0:1。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的正丁基異氰酸酯的制備方法，其特征在于分5段控溫。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的正丁基異氰酸酯的制備方法，其特征在于從塔頂?shù)剿?每段溫度分別為隱5。C 10。C、 10。C 30。C、 60。C 90。C、 90。C 120。C、 120。C 160。C。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的正丁基異氰酸酯的制備方法，其特征在于從塔頂?shù)剿?每段溫度分別為0。C 10。C、 10°C~30°C、 80。C 90。C、 100。C 120。C、 120。C 150。C。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種正丁基異氰酸酯的制備方法將正丁胺和間二氯苯按質(zhì)量比1∶1.5～10配成溶液，從塔頂連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔；將過(guò)量的光氣從塔底連續(xù)送入光氣化反應(yīng)塔內(nèi)；保持光氣化反應(yīng)塔從塔頂?shù)剿自?5～160℃范圍內(nèi)，分5～10段控溫，從塔頂?shù)剿酌慷螠囟纫来紊?；光氣化反?yīng)塔底流出的物料經(jīng)精餾制得產(chǎn)品正丁基異氰酸酯。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在上述工藝條件下可制得純度為99.0％以上的產(chǎn)品，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)，可有效減少副反應(yīng)發(fā)生，以正丁胺計(jì)，本發(fā)明總收率≥96.0％。
文檔編號(hào)C07C265/00GK101357898SQ20081012467
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者姜育田, 程恒洲, 堅(jiān) 鄭 申請(qǐng)人:江蘇安邦電化有限公司