[发明专利]用于制备3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺(下面称为异佛尔酮二胺或缩写为IPDA)的改进方法，该方法通过如下方式实施：

I. 通过以丙酮作为进料物的催化羟醛缩合制备异佛尔酮，

II. 异佛尔酮与HCN反应以形成异佛尔酮腈(IPN，3-氰基-3,5,5-三甲基环己酮）；

III. 3-氰基-3,5,5-三甲基环己酮(下面称为异佛尔酮腈或缩写为IPN)的催化氢化和/或催化还原胺化（亦称为胺化氢化(aminierende Hydrierung)）形成异佛尔酮二胺。

背景技术

I的现有技术

异佛尔酮尤其在漆料、印刷墨、粘接材料和植物保护剂行业中用作高沸点溶剂。按照已知的现有技术，异佛尔酮可以经进一步后处理，例如，后处理成异佛尔酮腈、异佛尔酮二胺、异佛尔酮二异氰酸酯或酮基(Keto)-异佛尔酮。

所谓异佛尔酮是指丙酮的三聚缩合产物。异佛尔酮的制备通过丙酮的催化羟醛缩合进行。

用于制备异佛尔酮的现有的专利文献和科学出版物基本分为两个领域。即分为液相法和气相法。CN 101633610A还描述了以超临界丙酮制备异佛尔酮的缩合反应。

在所描述的气相法中绝大部分采用多相固体催化剂工作，而液相法既使用均相催化剂系统又使用多相催化剂系统。

在专利文献中描述了，在液相中的反应几乎都只在碱性条件下在提高的温度和高压下进行。

在异佛尔酮化学领域上已知Shell Development Company的多个专利 (US 2,351,352, US 2,344,226, US 2,399,976, US 2,419,051)。此外，在US 2,399,976中描述了在循环反应器中借助于碱性催化制备异佛尔酮的缩合法。在该方法中所使用的碱液在相分离之后再次返回到反应器中，而所产生的与反应水有机相从反应器循环排出。

另外，在US 2,419,051中描述了一种通过较高缩合产物的水解可以重新解离一部分过度缩合物的方法。该水解在压力反应器中在130-235℃之间的温度以升高的碱液浓度进行。

为了在合成中防止相分离并以此实现单相反应进程，在Societe Industrielle Des Derivatives De L'Acetylene的申请(DE 10 58 047，GB 733650）中描述了用醇作为增溶剂。这个方法导致反应时间的缩短。另外，那里还描述，所分离的副产物返回到反应器的反应区，提高了异佛尔酮形成的选择性。

在Hibernia Chemie 19世纪60年代以来的专利文献(DE 10 95 818, DE 11 44 269, DE 12 05 525, DE 11 65 018)中除了采用碱液浓度低的单相进料物/催化剂混合物以外，还描述了借助于水解柱进行后处理。这里在压力反应器中通过丙酮在液相中的缩合，借助于小于1%的碱量(NaOH或KOH)作为催化剂，在应用低于20%的水量下在150-250℃的温度制备异佛尔酮。该反应时形成的两个相，不仅通过适当的反应进程（反应器构造、脉冲发生器），而且通过使用乳化剂乳化，以保证催化剂和反应物之间良好的接触(DE 10 95 818)。

除此之外，DE 12 05 525还描述副产物(所谓的过度缩合物)的后处理。在120-300℃下与碱的水溶液在一个所谓压力蒸馏塔中在连续地排出所形成的丙酮的情况下，发生过度缩合物的水解。

通过在与进行缩合反应的压力相同的压力下通过蒸馏分离低沸物，并通过在减小的压力下的蒸馏进一步后处理仍旧存在的过度缩合物，从含有异佛尔酮的缩合产物获得纯异佛尔酮(DE 11 44 269)。

根据BP Chemicals的申请，通过使用氢氧化钾水溶液(KOH）代替在其它情况下使用的一般催化剂氢氧化钠水溶液(NaOH)，在保持相同的选择性的情况下，选择性提高了至多7%(DE 25 20 681)。

此外还描述了，从该反应塔在侧料流中取出形成颜色的物质，并通过蒸馏和酸性转换纯化该料流，使异佛尔酮的产品质量得以提高(DE 26 45 281)。

此外，从19世纪90年代以来还存在Daicel Chemical Industries的用于制备异佛尔酮的申请(JP 8245485、JP 8245486)。它们描述通过降低进料物流中的水浓度，而且通过使含水碱溶液相在相分离之后返回到反应性蒸馏的水解部分，可以提高异佛尔酮的转化率。