[发明专利]取代类对苯二异氰酸酯的制备方法及非腈极性有机溶剂在其制备中的应用

说明书

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种取代类对苯二异氰酸酯的制备方法及非腈极性有机溶剂在其制备中的应用。本发明提供的非腈极性有机溶剂作为制备取代类对苯二异氰酸酯的反应溶剂，固体二胺(或其盐酸盐)在该溶剂体系中不断溶解，增加了二胺(或其盐酸盐)与光气的接触时间和接触面积，无需通过高温将固体二胺气化，简化了设备结构，降低了生产成本；该体系中已溶解的二胺(或其盐酸盐)和光气的停留时间分布大致相等，过程可控。本发明提供的取代类对苯二异氰酸酯的制备方法采用非腈极性有机溶剂体系，避免了大量废水的产生，以减少对环境的污染，同时还减少了取代类对苯二胺盐酸盐在过滤操作时损失，提高了收率。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种取代类对苯二异氰酸酯的制备方法及非腈极性有机溶剂在其制备中的应用。

背景技术

对苯二异氰酸酯作为化工中间体，其应用十分广泛。该化合物先是以对苯二胺为起始原料，以水为反应溶剂，与盐酸反应生成对苯二胺盐酸盐；然后由对苯二胺盐酸盐与光气反应，得到对苯二异氰酸酯。

对苯二异氰酸酯是结构最简单的芳香族二异氰酸酯，随着二异氰酸酯品种的不断开发，取代类对苯二异氰酸酯(如苯环上的H被其它基团取代)由于具备更优良的性能而被人们所关注。若以取代类对苯二胺为起始原料并依照上述方法制备取代类对苯二异氰酸酯，也能得到对应产物；然而，由于取代基的存在，与对应的不含取代基的各原料的物化性质差异较大，每步反应的动力学特性不同，从而导致终产品的纯度、收率不稳定。而且，以水为反应溶剂，反应结束后经过滤处理后，滤液中仍溶解有少量产物，其回收难度大、成本高，若直接排放，不但降低了收率，还污染环境，并造成水资源浪费；再者，由于光气遇水分解，为减少水对反应的负影响，需将上步制备的取代类对苯二胺盐酸盐经彻底干燥后才能进行下一步反应，从而导致反应步骤繁琐。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有的取代类对苯二异氰酸酯制备方法纯度、收率不稳定以及产生大量废水、步骤繁琐的缺陷，从而提供一种无水参与、高收率、高纯度的制备方法以及适于该制备方法的新的反应溶剂。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种非腈极性有机溶剂作为制备取代类对苯二异氰酸酯的反应溶剂的应用。

优选地，所述非腈极性有机溶剂选自丙酮、甲乙酮、二氧六环、四氢呋喃、二甲亚砜中的至少一种。

优选地，所述取代类对苯二异氰酸式酯的结构如下所示：

A₁、A₂、A₃、A₄彼此独立地选自F、Cl、Br、H、C₁～C₉的烷基、C₁～C₉的环烷基、C₁～C₉的烷氧基、芳基中任一种；

其中，A₁、A₂、A₃、A₄不同时为H。

本发明还提供如上述取代类对苯二异氰酸酯的制备方法，包括以下步骤：

步骤(1)，将取代类对苯二胺溶解在所述非腈极性有机溶剂中，通入氯化氢，加热催化反应，得到取代类对苯二胺盐酸盐混合物；

步骤(2)，向步骤(1)中所述取代类对苯二胺盐酸盐混合物中通入光气，保持温度不变继续反应，得到取代类对苯二异氰酸酯；

式(1)所示的化合物的合成路线如下所示：