[发明专利]壬二胺的合成方法

说明书

本申请提供一种壬二胺的合成方法，所述方法包括：将十一碳二酸首先通过缩合反应转化为十一碳二酸的衍生物，再进行氨化生成十一碳二酰胺，再经过霍夫曼重排反应生成目标产物壬二胺。根据本发明的方法，原料廉价易得且供应充足，不涉及高温、高压反应条件，生产过程具有更高的安全性。相比国外生产技术，副反应少、产品纯度高，反应步骤少，对设备要求低。相比与国内公司报道的生产工艺，具有“三废”低的优点，同时不涉及加氢反应，具有更高的反应安全性。

技术领域

本发明属于化学合成领域，具体而言，涉及一种壬二胺的合成方法。

背景技术

壬二胺又被称作1,9-二氨基壬烷、1,9-壬烷二胺、伸壬基二胺，英文名称1,9-Nonanediamine、1,9-Diaminononane、1,9-Nonamethylene-diamine。

壬二胺主要作为PA9T的原料。PA9T树脂是新型耐热性聚酰胺树脂，目前这种耐热性树脂正处于市场化发展阶段，只有少数厂商能实现工业化，国内无工业化报道。PA9T具有优良的低吸水性、高刚性、耐药用溶剂性、韧性、耐热性、尺寸稳定性和优良的成形性等诸多优点。相比常见的高性能塑料，例如聚苯硫醚(PPS)、PA46、PA6T等具有一些其他的性能优势。

同时，壬二胺还可以作为精细化学品的合成原料及聚肽胺、聚氨蜡的合成原料，也可以作为物质改性原料，因此其市场规模日趋扩大。

目前，壬二胺的合成方法主要包括以下几种：

一、日本可乐丽株式会社采用的工艺：

目前，只有日本可乐丽株式会社进行壬二胺的工业化生产，其合成工艺以丁二烯为原料。在专利US4417079中公开了丁二烯经过催化剂水合、加氢还原制备2,7-二烯-1-辛醇。在专利US4510331中公开了2,7-二烯-1-辛醇在亚铬酸铜的催化剂的催化下氧化生成7-烯-1-辛醛，以及在专利EP1489087中公开7-烯-1-辛醛在高压条件下用一氧化碳羰基化生成壬二醛，在专利JP58167547中公开所述壬二醛和2-甲基辛二醛高压催化下还原胺化生成壬二胺和2-甲基辛二胺的混合物，经过分离制备壬二胺。反应的化学方程式如下：

该工艺先进，但是存在以下缺点：壬二胺含量低，产品中含有异构体；以石油基产品为原料限制了产品在医药及食品领域的应用。

二、叠氮化工艺：

《化学研究与应用》：2003，15(6)P865-867介绍了辛二胺的重氮化合成工艺，使用辛二酸与叠氮化钠在催化剂的作用下生成羰基叠氮化物，再用碱调节pH值至12生成辛二胺，收率约75％左右。该工艺使用叠氮化钠具有较高的危险性，不适宜大规模工业生产。

三、壬二酸工艺：

中国发明专利CN102701991A公开了一种以壬二酸为原料合成壬二胺的工艺。

首先以壬二酸为原料在氯化亚砜的作用下生成相应的酰氯，酰氯与氨水生成相应的二酰胺，再经过脱水、加氢还原制备壬二胺。

该工艺涉及的反应方程式表示如下：

该工艺大量使用二氯亚砜，会产生大量的二氧化硫和氯化氢气体，污染严重，同时会对设备造成较大的腐蚀。采用加氢工艺也具有一定的安全隐患。该工艺步骤繁琐，污染严重且具有一定的安全风险，不适宜进行工业化生产。

因此需要开发一种可应用于食品领域、能够大规模生产、并且安全性更高的壬二胺的生产工艺。

发明内容

针对现有的壬二胺生产工艺“三废”产生量大，壬二胺含量低、不能应用于食品领域、对生产设备要求高，尚未实现国产化等问题，本发明人经过深入广泛的研究，提出了壬二胺的新合成工艺。