本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，涉及一種一鍋法合成癸二腈的方法。

背景技術(shù)：

癸二腈是合成癸二胺的化工中間體，是藥物、染料等有機(jī)合成中具有重要作用，它也是生產(chǎn)新型纖維、薄膜、塑料單體的重要中間產(chǎn)品，還可以用來(lái)作為溶劑、增塑劑，同時(shí)還可以作為新能源鋰離子電池的一種新型的添加劑，因此，需求量很大，市場(chǎng)前景廣闊。因此，開(kāi)發(fā)一種癸二腈的制備方法具有重要意義。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)癸二腈的合成方法報(bào)道不多，歸納為以下三種方法：

(一)采用1,8-二溴辛烷為原料與氰化鉀或氰化鈉在dmf做溶劑下進(jìn)行親核取代一步反應(yīng)得到，但氰化鉀或氰化鈉屬于劇毒管制品，生產(chǎn)操作存在極大安全隱患，因此，不適合工業(yè)化生產(chǎn)；

(二)采用1,10-二鹵代烷為原料氨解反應(yīng)得到癸二胺，然后在單質(zhì)碘、氨水體系氧化得到癸二腈，此法收率較高，但原料1,10-二鹵代烷來(lái)源較少，價(jià)格昂貴，因此，不利于工業(yè)化生產(chǎn)；

(三)采用癸二酸為原料高溫酰胺化脫水反應(yīng)合成(wo2015164598)，該方法所用原料易得，但需要高溫(300℃以上)脫水反應(yīng)得到，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，容易出現(xiàn)底物碳化、結(jié)焦致使雜質(zhì)增多，同時(shí)對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求極高，因而無(wú)法工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種原料易得、操作工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低、生產(chǎn)成本低的一種一鍋法合成癸二腈的方法。

一種一鍋法合成癸二腈的方法，該方法包括以下步驟：

(1)將癸二酸加熱融化，之后分批加入尿素進(jìn)行縮合反應(yīng)，待反應(yīng)結(jié)束后，加入高沸點(diǎn)溶劑分散底物；

(2)將底物分散均勻后加入脫水劑進(jìn)行脫水反應(yīng)；

(3)脫水反應(yīng)完成后加水淬滅終止反應(yīng)，然后經(jīng)過(guò)萃取、分液得到油相i；

(4)將油相i加入飽和碳酸氫鈉溶液攪拌反應(yīng)，然后萃取、分液得到油相ii，然后經(jīng)常壓脫除溶劑、減壓精餾即得到高純度產(chǎn)品。

本發(fā)明技術(shù)方案中：縮合反應(yīng)溫度溫度為145-205℃。作為優(yōu)選：縮合反應(yīng)溫度溫度為150-170℃。

本發(fā)明技術(shù)方案中：縮合反應(yīng)時(shí)間為3～8h。

本發(fā)明技術(shù)方案中：尿素與癸二酸摩爾比為1.2～3.0：1。作為優(yōu)選：尿素與癸二酸摩爾比為1.5：1～2.5：1。

本發(fā)明技術(shù)方案中：高沸點(diǎn)溶劑為甲苯、氯苯、二甲苯等，優(yōu)選甲苯和/或二甲苯。

本發(fā)明技術(shù)方案中：脫水劑為氯化亞砜、三氯氧磷、五氧化二磷、三氟甲磺酸酐、三氟乙酸酐和四氯化鈦中的至少一種，優(yōu)選脫水劑為氯化亞砜和/或三氯氧磷。

本發(fā)明技術(shù)方案中：脫水劑與癸二酸的摩爾配比為1.0～3.5：1，且脫水反應(yīng)溫度為60-150℃，優(yōu)選脫水反應(yīng)溫度為90-120℃。

本發(fā)明技術(shù)方案中：飽和碳酸氫鈉溶液與癸二酸重量比為3.0～10.0：1；優(yōu)選飽和碳酸氫鈉溶液與癸二酸重量比5.0：1～7.0：1。

有益效果：本法通過(guò)一鍋法合成癸二腈，不需要經(jīng)過(guò)中間體提純精制過(guò)程，大大縮短了生產(chǎn)工藝，降低了生產(chǎn)成本。具有反應(yīng)條件溫和，收率高，產(chǎn)品純度高，后處理方便，是一種操作簡(jiǎn)單安全、無(wú)特殊設(shè)備要求易于工業(yè)化生產(chǎn)的有效方法。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1制備得到的癸二腈的氣相色譜圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。

實(shí)施例1

稱(chēng)取癸二酸(202g，1.0mol，1.0eq)加入至配有攪拌器、溫度計(jì)和直形冷凝管的2l四口燒瓶中，升溫130-140℃至熔融，形成黃色透明溶液，繼續(xù)升溫至150-155℃，然后于該溫度下分批次加入尿素(120g，2.0mol，2.0eq)，1h加入完畢，然后繼續(xù)保溫6h，直至體系有大量白色固體析出，停止加熱，降溫至90℃，然后加入甲苯(364g，1.8x)攪拌30min，然后于該溫度下緩慢加入三氯氧磷(230g，1.5mol，1.5eq)，加完后，繼續(xù)保溫反應(yīng)10h，gc監(jiān)控原料消失后，冷卻至50℃，然后向其中加水(303g，1.5x)淬滅反應(yīng)，繼續(xù)攪拌15min，分液，得油相i，然后加入飽和碳酸氫鈉溶液(1010g，5.0x)室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，然后經(jīng)分液得油相ii，油相ii經(jīng)常壓蒸餾回收溶劑甲苯，然后減壓精餾收集198-200℃(真空度為-0.098mpa)淡黃色油狀液體癸二腈122g，摩爾收率74.3％，gc純度為99.81％(如圖1)。

實(shí)施例2

稱(chēng)取癸二酸(1010g，5.0mol，1.0eq)加入至配有攪拌器、溫度計(jì)和直形冷凝管的10l四口燒瓶中，升溫130-140℃至熔融，形成黃色透明溶液，繼續(xù)升溫至155-160℃，然后于該溫度下分批次加入尿素(600g，10.0mol，2.0eq)，1h加入完畢，然后繼續(xù)保溫8h，直至體系有大量白色固體析出，停止加熱，降溫至90℃，然后加入甲苯(1818g，1.8x)攪拌30min，然后于該溫度下緩慢加入三氯氧磷(1150g，7.5mol，1.5eq)，加完后，繼續(xù)保溫反應(yīng)12h，gc監(jiān)控原料消失后，冷卻至50℃，然后向其中加水(1515g，1.5x)淬滅反應(yīng)，繼續(xù)攪拌15min，分液，得油相i，然后加入飽和碳酸氫鈉溶液(5050g，5.0x)室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，然后經(jīng)分液得油相ii，油相ii經(jīng)常壓蒸餾回收溶劑甲苯，然后減壓精餾收集198-200℃(真空度為-0.098mpa)淡黃色油狀液體癸二腈608g，摩爾收率74％，gc純度為99.52％。

實(shí)施例3

稱(chēng)取癸二酸(1010g，5.0mol，1.0eq)加入至配有攪拌器、溫度計(jì)和直形冷凝管的10l四口燒瓶中，升溫130-140℃至熔融，形成黃色透明溶液，繼續(xù)升溫至165-170℃，然后于該溫度下分批次加入尿素(750g，12.5mol，2.5eq)，1.5h加入完畢，然后繼續(xù)保溫6h，直至體系有大量白色固體析出，停止加熱，降溫至110℃，然后加入二甲苯(2525g，2.5x)攪拌30min，然后于該溫度下緩慢加入三氯氧磷(1150g，7.5mol，1.5eq)，加完后，繼續(xù)保溫反應(yīng)8h，gc監(jiān)控原料消失后，冷卻至50℃，然后向其中加水(1515g，1.5x)淬滅反應(yīng)，繼續(xù)攪拌15min，分液，得油相i，然后加入飽和碳酸氫鈉溶液(6000g，5.94x)室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，然后經(jīng)分液得油相ii，油相ii經(jīng)常壓蒸餾回收溶劑二甲苯，然后減壓精餾收集198-200℃(真空度為-0.098mpa)淡黃色油狀液體癸二腈649g，摩爾收率79％，gc純度為99.66％。

實(shí)施例4

稱(chēng)取癸二酸(1010g，5.0mol，1.0eq)加入至配有攪拌器、溫度計(jì)和直形冷凝管的10l四口燒瓶中，升溫130-140℃至熔融，形成黃色透明溶液，繼續(xù)升溫至155-160℃，然后于該溫度下分批次加入尿素(660g，11.0mol，2.2eq)，1.5h加入完畢，然后繼續(xù)保溫6h，直至體系有大量白色固體析出，停止加熱，降溫至90℃，然后加入二甲苯(2020g，2.0x)攪拌30min，然后于該溫度下緩慢加入氯化亞砜(1190g，10.0mol，2.0eq)，加完后，繼續(xù)保溫反應(yīng)16h，gc監(jiān)控原料消失后，冷卻至50℃，然后向其中加水(1515g，1.5x)淬滅反應(yīng)，繼續(xù)攪拌15min，分液，得油相i，然后加入飽和碳酸氫鈉溶液(7070g，7.0x)室溫?cái)嚢璺磻?yīng)3h，然后經(jīng)分液得油相ii，油相ii經(jīng)常壓蒸餾回收溶劑二甲苯，然后減壓精餾收集198-200℃(真空度為-0.098mpa)淡黃色油狀液體癸二腈534g，摩爾收率65％，gc純度為99.3％。