[发明专利]一种采用碳酸二甲酯制备戊二氨基甲酸酯的合成方法

说明书

本发明提供了一种采用碳酸二甲酯制备戊二氨基甲酸酯的合成方法，所述合成方法包括：将戊二胺与碳酸二甲酯加入溶剂中混合均匀，采用负压蒸馏或常压蒸馏的方式进行反应，得到戊二氨基甲酸酯。本发明所述合成方法，一方面选用碳酸二甲酯作为羰化剂，仅仅生成唯一副产物甲醇，反应过程无污染，另一方面依靠负压蒸馏或常压蒸馏的方式排出甲醇，促进反应平衡的移动，操作过程简单，安全隐患小，而且在较低温度较低压力下即可进行反应，还可以使得戊二胺的转化率达到100％，戊二氨基甲酸酯的收率≥90％。

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域，具体涉及一种采用碳酸二甲酯制备戊二氨基甲酸酯的合成方法。

背景技术

五亚甲基二异氰酸酯(PDI)是一种特殊的脂肪族异氰酸酯，相比于苯异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯等芳香族异氰酸酯，其直链烷烃结构赋予聚氨酯衍生物优异的光泽性、耐黄变性以及耐候性，在汽车涂层、修补漆以及高档家具漆和耐光性粘结剂方向有广泛的应用。

在已经报道的技术中，PDI主要采用光气法合成。例如CN103347852A提出了一种制备PDI的方法，首先利用生物化学方法，得到戊二胺或其盐的水溶液，从所述水溶液中，萃取戊二胺或其盐；再将萃取出的所述戊二胺或其盐与光气直接反应制备PDI，但是产物中存在大量的酰氯等副产物。CN106715384A公开了一种通过气相光气高效合成PDI的方法，具体包括：a)光气和1,5-戊二胺(PDA)在进入反应器前的气体温度都在230-320℃的范围内，和b)借助环形间隙喷嘴向反应器供应这两个反应物料流以及惰性气体料流，其中所述惰性气体料流经由环形间隙并因此在这两个反应物料流之间供应；c)所述反应物料流和所述惰性气体料流在进入反应器后混合，和d)然后所述胺和所述光气反应。但是该方法技术壁垒较高。CN107602419A提出了一种新型的PDI制备方法，该方法包括全细胞催化赖氨酸脱羧生成戊二胺和二氧化碳，收集二氧化碳；使得到的二氧化碳与戊二胺反应生成戊二胺碳酸盐；戊二胺碳酸盐与光气反应，然后减压脱溶、减压精馏，得到1,5-戊二异氰酸酯。但是，由于光气的剧毒性，工艺路线复杂，产生大量废酸废盐，设备维护成本高，环境风险大，导致光气法的合成路线具有限制性。

因此，非光气法成为目前主要的研究方向。其中，利用戊二氨基甲酸酯(PDC)热解合成PDI的方法因条件温和，副产物可循环利用等优点，受到广泛关注，其中PDC的制备是该技术的关键步骤。CN108689884A公开了采用锌的化合物(如乙酸锌、草酸锌等)催化尿素与戊二胺萃取液，在高压釜中进行氨基甲酸酯化合成氨基甲酸丁酯，但是该方法不仅流程复杂，还需要在高压条件下进行，而且PDC的收率较低。

综上所述，目前亟需开发一种新型的戊二氨基甲酸酯的合成方法，具有条件温和、操作简单、PDC收率高等优点。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种采用碳酸二甲酯制备戊二氨基甲酸酯的合成方法，所述合成方法包括：将戊二胺与碳酸二甲酯加入溶剂中混合均匀，采用负压蒸馏或常压蒸馏的方式进行反应，得到戊二氨基甲酸酯。本发明所述合成方法，一方面选用碳酸二甲酯作为羰化剂，仅仅生成唯一副产物甲醇，反应过程无污染，另一方面依靠负压蒸馏或常压蒸馏方式排出甲醇，促进反应平衡的移动，操作过程简单，安全隐患小，而且在较低温度较低压力下即可进行反应，还可以使得戊二胺的转化率达到100％，戊二氨基甲酸酯的收率≥90％。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的在于提供一种采用碳酸二甲酯制备戊二氨基甲酸酯的合成方法，所述合成方法包括如下步骤：

将戊二胺与碳酸二甲酯加入溶剂中混合均匀，采用负压蒸馏或常压蒸馏的方式进行反应，得到戊二氨基甲酸酯。

本发明所述合成方法，一方面选用碳酸二甲酯作为羰化剂，仅仅生成唯一副产物甲醇，反应过程无污染，另一方面依靠负压蒸馏或常压蒸馏的方式排出甲醇，促进反应平衡的移动，操作过程简单，安全隐患小，而且在较低温度较低压力下即可进行反应，还可以使得戊二胺的转化率达到100％，戊二氨基甲酸酯的收率≥90％。