[发明专利]一种合成异佛尔酮二氨基甲酸甲酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工合成领域，涉及一种合成异佛尔酮二氨基甲酸甲酯的方法，特别是指异佛尔酮二胺(简称IPDA)与碳酸二甲酯(简称DMC)在苯氧基化合物的催化作用下，生成异佛尔酮二氨基甲酸甲酯(简称IPDC)的方法。

背景技术

IPDC是合成异佛尔酮异氰酸酯(IPDI)的中间体，因IPDI可用于合成不泛黄聚氨酯涂料、高档的聚氨酯胶黏剂以及弹性体，性能显著优于含芳环的聚氨酯材料，因而倍受工业界的青睐。

目前IPDI工业化生产的工艺主要是传统的光气法，该工艺存在的缺点：原料光气属于剧毒品，对环境危害大；反应副产大量附加值低的HCl，用水吸收制成盐酸后出售，由于副产盐酸含有机物杂质，市场容量小，严重制约了异氰酸酯生产企业的发展。因此，非光气法合成IPDI的工艺技术日益受到重视。

非光气法合成IPDI工艺包括IPDC的合成和热裂解两个关键步骤。IPDC的合成采用异佛尔酮二胺(简称IPDA)与DMC为原料，在催化剂的作用下反应得到，反应式如下所示：

专利CN101747233公开了一种采用铁铬镍合金催化IPDA与DMC合成IPDC的方法，该法反应温度为150～200℃，需要在加压条件下进行，对设备的要求高；同时反应中采用了大量的极性溶剂，需要从反应混合物中分离并循环利用，过程能耗高。专利CN103012210采用以二氧化硅或者氧化铝为载体的氧化铅或氧化锌为催化剂，催化IPDA与DMC反应制备IPDC，IPDC的收率最高为90％，然而铅催化剂容易导致重金属污染。专利CN103145586以固体光气为原料，在氯仿、二氯乙烷或甲苯等有机溶剂中IPDA与固体光气进行反应制备IPDC，该过程需要严格控制反应为‐20～5℃，同时还需要在三乙胺、DMF或乌洛托品等催化剂的存在下进行，反应条件较为苛刻，过程不易控制。文献【白君君等，石化技术与应用，2013，31(2)：129‐132】报道了IPDA与DMC在乙醇钠的催化下合成IPDC，最优条件下产物IPDC的收率仅为83％。

现有IPDC合成技术存在催化剂制备困难、易污染环境、反应条件苛刻、产品收率低等缺点，开发高效的催化剂、在温和的反应条件下获得较高的IPDC收率，是非光气法合成IPDI技术发展的关键之一。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种在温和的反应条件下获得较高收率的IPDC合成方法。

一种异佛尔酮二氨基甲酸甲酯的合成方法，采用苯氧基化合物为催化剂，以异佛尔酮二胺与碳酸二甲酯为原料，反应合成异佛尔酮二氨基甲酸甲酯。

所述的苯氧基化合物优选苯酚、苯酚盐，所述的苯酚盐是苯酚锂、苯酚钠、苯酚钾、苯酚镁、苯酚钙、苯酚锌或苯酚锆中的一种。

所述的方法，IPDA与DMC的摩尔比优选1:2～1:10，进一步优选1:3～1:8。

所述的方法，催化剂苯氧基化合物与HDA的质量比优选0.001～0.1:1，进一步优选0.01～0.05:1。

所述的方法，反应温度优选30～90℃，进一步优选50～80℃。

所述的方法，反应时间优选0.5～3h，进一步优选1～2h。

有益效果：与已有技术相比，本发明的方法采用苯氧基化合物为催化剂，具有反应条件温和，反应时间短，IPDC产率高的优点。

具体实施方式

以下实施例中反应产物采用高效液相色谱分析，分析设备和条件为：Agilent1100Series型高效液相色谱仪，CZORBAX SB‐C18柱，紫外检测器，流动相为乙腈:水＝55:45(体积比)，柱温为室温，检测波长200nm，流速0.8mL·min^‐1，进样量20μL。

实施例1

在常压反应器中加入IPDA170g、DMC630g、催化剂苯酚8.5g，反应温度为85℃下搅拌反应2h，反应产物经高效液相色谱分析，IPDC的产率为99.0％。

实施例2

在常压反应器中加入IPDA170g、DMC720g、催化剂苯酚钙17g，反应温度为90℃下搅拌反应1h，反应产物经高效液相色谱分析，IPDC的产率为99.2％。

实施例3

在常压反应器中加入IPDA170g、DMC270g、催化剂苯酚钾17g，反应温度为80℃下搅拌反应2.5h，反应产物经高效液相色谱分析，IPDC的产率为99.6％。

实施例4