[发明专利]一种二环己基对苯二甲酰胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及酰胺类成核剂的制备方法，具体地，涉及一种N,N′-二环己基对苯二甲酰胺的制备方法。

背景技术

近年来，聚丙烯(PP)的增韧增强改性已经成为使聚丙烯工程化、功能化、精细化的重要手段。在不同条件下PP可形成α、β、γ、δ和拟六方等不同晶型。α晶型为单斜晶型，是最稳定也最易形成的一种晶型，在通常加工情况下基本均为这种晶型。β晶型在热力学上是准稳定的晶型，只有在特定的结晶条件下或者β成核剂存在的情况下才能生成，且稳定性远不如α晶型。但是，β晶型聚丙烯由于其β球晶特殊的结构使边界模糊，片晶由球晶中心或平行集结成束，然后向外支化生长或螺旋状向外生长，而后支化，所以β球晶之间没有明显的界面，因而β晶聚丙烯具有较佳的韧性和拉伸性。如果将PP中的α晶型全部或部分转变成β晶型，则有可能克服α晶型PP存在的冲击性能差、热变形温度低的问题。研究发现，β晶相PP具有较好的室温和低温抗冲强度，显示出较高的韧性和延展性，使PP在制造抗冲工程塑料上有一定的应用前景，随着改性技术的发展，β晶型聚丙烯越来越受到人们的重视。因此，制备高β晶型含量的PP制品，成为近年来高分子材料领域一个重要的课题，β晶型聚丙烯的应用前景促进了β成核剂的研究及发展。

目前已知的可以获得β-PP的方法主要有3种：(1)温度梯度法；(2)剪切取向；(3)加入β成核剂。前两种方法在实际生产过程中局限性大，难以实施，添加能诱导生成β晶型的特效成核剂是获得较高含量β晶型最为可行的途径。

近来发现，某些酰胺类化合物可以作为β-晶成核剂并具有很好的诱导效果。如N,N′-二环己基对苯二甲酰胺能作为β-晶成核剂制备高β晶聚丙烯。而且是重要的聚丙烯加工助剂-β成核剂的活性成分。二酰胺类成核剂具有合成方便，与PP相容性好，可以得到纯化物，热稳定性好等优点，不仅便于机理研究和新成核剂分子设计，而且对均聚PP及共聚PP均表现出良好的β成核剂增韧效果，因此具有广阔的应用前景和发展潜力。

专利US6235823B1公开了由二元羧酸和一元胺制备酰胺类聚丙烯β晶型成核剂的方法，该方法包括在惰性溶剂中，在约60-200℃的温度下，使二元羧酸和一元胺反应2-8小时，在该反应中使用活化剂五氧化二磷、多磷酸、亚磷酸三苯酯等来加速反应，然而，通过实验发现，采用上述专利方法制备的酰胺类聚丙烯β晶型成核剂需要在高压条件下(在1MPa以上)进行反应，因而对生产设备具有很高的要求，从而不能进行大规模工业化生产，而且需要昂贵的催化剂和溶剂，不够经济。另外，该方法要使用活化剂五氧化二磷、多磷酸、亚磷酸三苯酯等，不利于分离，也不利于环保。

CN102040532克服现有技术中制备聚丙烯β晶型成核剂需要在高压下进行反应，公开了一种在常压下聚丙烯β晶型成核剂的制备方法，该方法包括在催化剂和溶剂的存在下，在催化剂存在的条件下，将二元羧酸与胺接触进行缩合反应，所述胺为伯胺或仲胺，采用该方法可以使伯胺或仲胺在常压下即可充分反应，以制得酰胺类聚丙烯β晶型成核剂。但是该方法需要使用的催化剂仍是五氧化二磷、多磷酸、亚磷酸三苯酯的一种或多种，并且催化剂用量大，接近反应物胺的用量。例如：反应物胺与催化剂的摩尔比为1：0.8-1.2，反应物胺与反应物二元羧酸的摩尔比为2-3.5：1。这不利于产物的分离，也不利于环境保护。

CN101948401提及将对苯二甲酰氯溶于有机溶剂中，然后在搅拌及冷却下向该溶液中滴加氢氧化钠水溶液和环己胺的混合物，滴毕再搅拌30min，最后过滤，水洗滤饼得到目标产物。该方法与其他方法相比具有不使用有机缚酸剂、胺不用过量或过量很少和收率高等优点，但是反应物对苯二甲酰氯具有腐蚀性，并且易水解成对苯二甲酸和氯化氢，不利于环境保护。

因此，如何环保地制备可以作为β晶型成核剂的酰胺类化合物仍是亟待研究和发展的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术制备N,N′-二环己基对苯二甲酰胺产品存在的问题，例如以对苯二甲酸为原料使用大量五氧化二磷、多磷酸、亚磷酸三苯酯等活化剂，从而造成分离纯化过程中的成本较高和不够环保问题，以及以对苯二甲酰氯为原料具有腐蚀性，并且易水解成对苯二甲酸和氯化氢的问题，提供一种新的N,N′-二环己基对苯二甲酰胺的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种N,N′-二环己基对苯二甲酰胺的制备方法，其中，该方法包括在无水碳酸钾和吡啶的存在下，将对苯二甲酸二甲酯与环己胺进行反应，生成式(I)所示的N,N′-二环己基对苯二甲酰胺；