[发明专利]一种碳二亚胺的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备碳二亚胺的方法，属于合成化学领域。

背景技术

二环己基碳二亚胺(DCC),N,N'-二异丙基碳二亚胺(DIC),1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)是最常见的三种碳二亚胺。一般由硫脲失硫化氢或脲失水制备。

CN101096349A公开了一种DCC的制备方法，由环己胺和二硫化碳反应生成二环己基硫脲和硫化钠，二环己基硫脲经次氯酸钠二次氧化脱硫化氢生成DCC。其中硫脲经次氯酸钠氧化时，同时加入催化剂进行反应，催化剂采用三乙基苄基氯化铵TEBA或聚乙二醇PEG。

CN101524650A公开了一种DCC的制备方法，其采用有机磷固体聚合物催化剂体系。用于环己基异氰酸酯催化缩合得二环己基碳二亚胺。

池州万维化工有限公司在碳二亚胺的制备方法方面做了一些研究。CN101538225A公开了一种用于抗水解方面的双碳二亚胺类化合物。CN101628882A公开了一种N,N’-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺的制备方法，其中使用氯化铜作为催化剂。

CN102408335A公开了一种DCC的制备方法，其采用二环己基脲和双(三氯甲基)碳酸酯为原料。由于采用固体光气双(三氯甲基)碳酸酯，减少了传统工艺安全隐患问题。

济南圣泉唐和唐生物科技有限公司在碳二亚胺制备工艺方面也做了一些研究。

CN102643215A公开了一种碳二亚胺的制备方法，其中使用五水硫酸铜作为催化剂，由于该催化剂具有颜色变化效果，省去了需要不断取样检测这个程序。CN102775329A公开了一种碳二亚胺的制备方法，其中使用缚酸剂、相转移催化剂和脱硫剂。使用固体碱作为缚酸剂，相转移催化剂增强除酸效果，收率可达91％。

CN103382168A公开了一种DIC的制备工艺，其采用次氯酸钠作为催化剂。

CN103922970A公开了一种DCC的制备方法，其使用催化剂和反应助剂，其中催化剂为铜盐、镍盐和硝酸铈盐的混合物作为三元工业催化体系。反应助剂为十二烷基硫酸钠类。该工艺具有收率高、反应快、安全性强的优点。

CN104193653A公开了一种DCC的制备方法，其仅使用十二烷基苯磺酸钠类作为助剂，不使用有机溶剂。

综上可见，对于工艺的改进更多的关注点在于催化体系。

为了进一步优化DCC制备方法的工艺条件，提高收率和纯度，同时减少工艺安全隐患和废水污染问题，提出本发明的技术方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是进一步优化合成工艺，提供一种制备DCC的方法。一种二环己基碳二亚胺的制备方法，以二环己基脲(DCU)和固体光气(BTC)作为原料，采用复合催化剂，制备得到二环己基碳二亚胺，其特征在于：复合催化剂为稀土化合物与离子液体的复配混合物。

优选地，DCC的制备方法包括如下步骤：室温下向反应釜中加入溶剂和二环己基脲，然后搅拌均匀，加入固体光气，然后再加入复合催化剂，升高温度，保温搅拌反应，反应完毕后，加入pH调节剂调节pH值至7-8，然后趁热抽滤，将所得滤液蒸除溶剂，减压蒸馏，收集155±1℃的馏分，真空干燥后得到DCC。

优选地，稀土化合物选自稀土氧化物、稀土磺酸盐中的一种或多种。更加优选地，稀土化合物为稀土磺酸盐Ln(RSO₃)₃，其中R为苯基，Ln为镧、钕或钇。

优选地，离子液体为咪唑型离子液体或吡啶型离子液体中的一种或多种。更加优选地，离子液体选自吡啶型离子液体，为1-丁基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐、N-己基-3-甲基吡啶甲磺酸盐或N-辛基-3-甲基吡啶四氟硼酸盐。咪唑型离子液体可以为1,3-二甲基咪唑四氟硼酸盐、1,3-二甲基咪唑对甲苯磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐等。

优选地，稀土化合物与离子液体的重量比为1:0.4-0.6。

优选地，DCU与复合催化剂的质量比为1:0.0001-0.0005，更加优选为1:0.0002-0.0003。

在一个优选方案中，DCU与BTC的质量比为1:2-3。

优选地，溶剂选自叔丁基甲基醚，NMP等。

DCU与溶剂的质量比例采用常规的用量，例如1：8-12g/ml。反应温度为20-60℃，优选为30-40℃。反应时间为3-10h，优选为5-8h。

与现有技术相比本发明具有以下明显的优势：

开发了新型复合催化剂，优化了反应收率，提高了产品纯度。

具体实施方式