[发明专利]一种采用微通道连续流反应器制备4;4’-二氨基二苯醚的方法

说明书

本发明属于有机精细合成领域，涉及一种4,4’‑二氨基二苯醚的制备方法。所述方法采用微通道反应装置，4,4’‑二硝基二苯醚和钯炭催化剂，溶剂用浆料泵进料，氢气用气体进料系统进料，于50~200℃及0.3~1.8MPa的压力下进行还原氢化，经过滤、溶剂分离、重结晶、二次重结晶后分离产物，得到产品4,4’‑二氨基二苯醚。本发明所述4,4’‑二氨基二苯醚的制备工艺具备连续进料特点，反应空间为深度100μm~10mm的通道，与传统的间歇式反应相比反应温度及压力控制精准，反应时间从数小时缩短至几十秒，反应副反应少，传质效果好，并解决了反应剧烈放热带来的安全性等问题。本发明可应用于4,4’‑二氨基二苯醚的工业化生产，提供了一种工艺简单、提纯便利、绿色安全的4,4’‑二氨基二苯醚制备方法。

技术领域

本发明涉及精细有机化合物合成领域，具体而言，涉及采用微通道连续流反应器制备4,4’-二氨基二苯醚的方法。

背景技术

4,4’-二氨基二苯醚简称4,4’-ODA，是聚酰亚胺材料最重要的原料之一。聚酰亚胺具有突出的耐高低温性能，同时具有耐辐射，耐化学腐蚀，低介电常数及损耗，高电绝缘，高强高韧，是目前为综合性能最高的高分子材料之一。聚酰亚胺可加工成薄膜，工程塑料，纤维，复合材料，泡沫等多种形态的材料，作为优秀的特种工程塑料，在航空航天、微电子、机械加工等领域具有广泛的应用。

4,4’-二氨基二苯醚来源于4,4’-二硝基二苯醚还原，可以使用的还原剂有铁粉，氯化亚锡，水合肼，硫化物，氢气等。由于前几种还原剂工艺过程中会产生较多废水或毒性较大，因此氢气还原目前是制备4,4’-二氨基二苯醚的通用方法。

随着聚酰亚胺材料在微电子中的应用，对4,4’-二氨基二苯醚的纯度要求越来越高。为了提高纯度，需要多次使用升华及重结晶的方法对4,4’-二氨基二苯醚进行提纯，升华过程中能耗较高。且目前的制备方式采用间歇式氢化釜，产品质量的稳定性有波动，同时对安全方面提出了非常高的要求。如何提升产品纯度，减少提纯步骤，提升产品质量稳定性，提升整体工艺安全性成为本行业所面临的问题。

为解决上述问题，申请人在大量探索的基础上提出了连续氢化制备4,4’-二氨基二苯醚的方法，反应时间从数小时缩短至几十秒，反应效率显著提升，易于提纯，设备持液量大大降低从而实现过程中的本质安全，且产品质量稳定性显著提升，为行业提供了一种工艺简单、提纯便利、绿色安全的4,4’-二氨基二苯醚制备方法。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于发展制备4,4’-二氨基二苯醚的连续流生产工艺。在连续流设备中通过催化加氢高产率的得到4,4’-二氨基二苯醚，克服了传统间歇釜式技术的安全风险，并可大大缩短反应时间，提高产品收率，为此类化合物提供了一条安全可控、绿色环保、高智能化、稳定高效的工业化制备路线。

一种采用微通道连续流反应器制备4,4’-二氨基二苯醚的方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

将4,4’-二硝基二苯醚，钯炭催化剂，溶剂按照一定比例配成浆料，通过浆料泵打入微通道连续流反应器；同时通过氢气进料系统向微通道连续流反应器内通入一定比例的氢气；在压力为0.3~1.8MPa、温度为50~200℃下反应10-180s脱离微通道连续流反应器并进入收料釜，过滤除去钯炭催化剂，真空脱除大部分溶剂后进行一次重结晶，分离出固体后二次重结晶，分离干燥后得到4,4’-二氨基二苯醚。

本发明所述催化剂为钯炭催化剂，钯炭催化剂中钯质量比例为1%-10%，优选3%；

本发明所述钯炭催化剂质量为4,4’-二硝基二苯醚的0.05%-10%，优选0.2%-2%；

本发明所述4,4’-二硝基二苯醚与溶剂的质量比例为1:1~1:10，优选1:2.5-1:5；