[发明专利]5-异丙基-3-氨基甲基-2-甲基-1-氨基环己烷(香芹酮二胺)及其制备方法

说明书

本发明涉及5-异丙基-3-氨基甲基-2-甲基-1-氨基环己烷(香芹酮二胺)及其制备方法，其中使香芹酮与氰化氢反应，b)然后使在阶段a)中获得的香芹酮腈与氨在用于形成亚胺的催化剂存在下反应，和c)然后使在阶段b)中获得的含有香芹酮腈亚胺的反应混合物与氢气和氨在氢化催化剂上反应。本发明还涉及香芹酮二胺的用途。

脂环族二胺用做环氧树脂的硬化剂，用做制备二异氰酸酯中的中间体(二异氰酸酯在制备聚氨酯中起重要作用)，用做制备聚醚醇中的起始化合物，以及用做用于制备聚酰胺的单体。

所用二胺的结构会影响从二胺制备的聚合物材料的性能，例如耐候稳定性、水解稳定性、化学稳定性、光稳定性以及电性能和机械性能。但是，也会对加工性和二胺向相应聚合物材料的加工产生影响，例如环氧树脂的硬化。

工业上所用的脂环族二胺例如是异佛尔酮二胺(IPDA)、二(4-氨基环己基)甲烷(PACM)和1，2-二氨基环己烷(DACH)。PACM和DACH可以通过氢化相应的芳族化合物合成，例如4，4’-二氨基二苯基甲烷或邻-亚苯基二胺。DACH也作为在制备六亚甲基二胺中的副产物获得。

在DACH和PACH中，两个氨基直接在脂族环上被取代，因此可以具有相同或至少相似的反应性。为了特定的应用和性能，可以有利的是二胺的两个氨基具有不同的反应性，因为这影响加工和硬化行为。例如，在IPDA中，氨基直接位于脂族环上，而另一个氨基经由亚甲基桥与脂族环连接。IPDA是一般通过将氰化氢加成到异佛尔酮上得到异佛尔酮腈、然后在氨的存在下氢化得到IPDA而制备的。

EP-A1-0394058也描述了具有不同反应性的氨基的脂环族二胺。烷基苯基酮的硝化提供了硝基苯基烷基酮，其在氢气和氨存在下被转化成(氨基苯基)烷基胺。这些随后被还原成相应的(氨基环己基)烷基胺。在最后一个氢化阶段中的产率是约80-90％。

EP-A1-0895984描述了制备具有不同反应性的氨基的脂环族二胺，其中使被烷基取代的3-甲酰基环链烷酮进行还原胺化。被烷基取代的3-甲酰基环链烷酮进而通过被烷基取代的环链烷酮和甲醛反应获得。从所用的环链烷酮计算，被烷基取代的脂环族二胺的产率是50-60％。

IPDA通常从丙酮制备，而上述被烷基取代的环烷基二胺一般是基于环己烯。丙酮和环己烯都一般从石油化学原料石脑油获得。

本发明的目的是提供脂环族二胺，其也可以在可更新原料的基础上制备。变换成可更新原料可以为保持消耗性能源做贡献，并具有可持续的经济活性。

本发明的另一个目的是合成脂环族二胺，其与IPDA相似既具有与脂族环直接连接的氨基，也具有经由亚甲基与脂族环连接的氨基。因此获得了基于可更新原料的二胺，其具有与IPDA相似的反应性并可以在许多情况下用做IPDA的替代品。

本发明的另一个目的是提供新的二胺以控制其中使用二胺的应用的性能分布。在许多应用中，例如，二胺用做环氧树脂中的硬化剂，用做制备聚氨酯中的中间体，用做制备聚醚醇中的起始物质，和用做聚酰胺制备中的单体，需要因为各种要求和不同的应用领域而改变不同的基础单元，从而能调节和按照可控方式影响性能，例如耐候稳定性、水解稳定性、化学稳定性、光稳定性、以及电性能和机械性能。

另外，应该提供一种制备香芹酮二胺的方法，其中仅仅形成低含量的难以从反应混合物除去的副产物，例如形成二聚体，二聚体会在通过不同分子的两个腈或酮基偶联而进行的还原胺化的过程中形成。更尤其是，应该达到高的腈转化率和反应产物饱和度，因为腈胺或氨基亚胺会劣化聚合物材料的性能，并且C-C双键会损害色牢度。此外，部分饱和的化合物可以一般仅仅困难地从饱和的反应产物中除去。

此外，高的工艺经济性应当通过达到高产率和选择性来实现。

因此，发现了式(I)的化合物5-异丙基-3-氨基甲基-2-甲基-1-氨基环己烷(香芹酮二胺)：

本发明还提供一种制备式(I)的香芹酮二胺的方法，其中：

a)使式(II)的香芹酮

与氰化氢在碱性催化剂的存在下反应，得到式(III)的香芹酮腈：

b)使在阶段a)中获得的香芹酮腈与氨在用于形成亚胺的催化剂存在下反应，得到式(IV)的香芹酮腈亚胺，和

c)使在阶段b)中获得的含有香芹酮腈亚胺的反应混合物与氢气和氨在氢化催化剂上反应。