[其他]制备异氰酸甲酯的方法

说明书

本发明是关于生产异氰酸甲酯的方法。

用氨基甲酸烷基酯或氨基甲酸芳基酯的热解来生产异氰酸烷基酯的方法是众所周知的〔如见Ann    562205（1949）和Methoden    der    Orgenes-chem    Chemie第8卷126页（1952）〕。通常，传统的方法包括在高温下分解氨基甲酸烷基酯或氨基甲酸芳基酯以产生异氰酸酯及其副产物醇或酚，如下列方程式所说明的：

()/(△) R′NCO+ROH

其中R和R′是烷基或芳基。

虽然传统的方法是有效的，但通常所提供的异氰酸酯产率较低。除了这个缺点以外，一些已公开的方法也往往要求特殊的操作条件，或者为使预期的产物异氰酸酯得到满意的产量，在热解操作中要使用特殊的反应剂或惰性物质。例如在美国专利4，514，399号（1985年4月30日颁发予Ugo    Bonand等人）所描述的那样，N-烷基氨基甲酸苯酯（亦即N-烷基苯基尿烷）的分解必须加入适量的酚，或使用的反应混合物中酚对N-烷基苯基尿烷的摩尔比在整个热分解中不低于1∶1才能实施。另一个实例是在N-烷基氨基甲酸芳基酯的热分解中使用高沸点惰性溶剂（见美国专利3，919，278号，1975年11月11日颁发予Rudolph    Rosenthal）。根据该专利所发表的内容，异氰酸酯是通过将溶解在适当的惰性溶剂中的氨基甲酸酯类（即尿烷或氨基甲酸烷基酯）热分解而产生，和分别回收相应的异氰酸酯和醇。

另一个制备异氰酸酯的方法在美国专利4，123，450号（颁发予Harry    W.Weber，Jr.，1978年10月31日）描述过。根据所发表的内容，异氰酸烷基酯的制备中，先由酚或被取代的酚和光气在二氯甲烷中与苛性碱水溶液反应，生成氯甲酸酯衍生物，接着氯甲酸酯与烷基胺水溶液反应，得到N-烷基氨基甲酸酯化合物，在溶剂汽提后，该化合物经热分解即得到异氰酸烷基酯。

较近期的是1980年3月25日颁布的美国专利4，195，031号中公开了一种单异氰酸酯的连续生产方法，在分解甲基氨基甲酸芳酯来产生异氰酸甲酯的过程中使用填充塔，然而该方法应用高沸点有机溶剂以辅助分解过程。

不幸的是这些现有技术的方法从实用的商业的观点来看不是完全令人满意的。一方面酚或惰性溶剂要增加一定的使用量，就减少了预期产物异氰酸酯的产量，此外，公开的方法需要额外的原料和物料处理步骤。

本发明特别适合于异氰酸甲酯的生产。

众所周知，异氰酸甲酯（MIC）在各种氨基甲酸甲酯农药的制造中是一种重要的氨基甲酰化试剂。

虽然该混合物可由光气和甲基胺在专门设计的设备中在确定的条件下合成，但由于MIC的危险性，不希望把MIC从一处装运到另一处。

根据本发明，用N-甲基氨基甲酸苯酯的热分解，易于得到高产率（大于85%）的MIC，而N-甲基氨基甲酸苯酯相对来说是无毒的化合物。应用本发明的方法，MIC可在需用时就地生产，这样免除了这种高毒性物料的处理和转运。

概括说来，本发明提供了一种异氰酸甲酯的制备方法，该方法包括在分解区加热N-甲基氨基甲酸苯酯化合物，所述的N-甲基氨基甲酸苯酯可由下式代表：

式中n是0～5的正整数，每个R分别是含1～5个碳原子的烷基，上述热分解形成异氰酸甲酯和相应于所述N-甲基氨基甲酸苯酯的酚组成部份的酚类副产物，并同时或随后立即从所述的酚中快速分离所述的异氰酸甲酯，以阻止所述的N-甲基氨基甲酸苯酯化合物的再生成。

上式中有用的酚的组成部份的例子是：

4-甲基苯基、2-异丙基苯基、2-（1-甲基丙基）苯基，3-乙基苯基及其类似物。优选的起始化合物是N-甲基氨基甲酸苯酯，其分解形成酚和异氰酸甲酯。

图1是用于裂化操作的装置的图解。

根据本发明方法的具体方案，N-甲基氨基甲酸苯酯的分解是在没有任何惰性溶剂或任何对反应产物的分解或回收有反作用的物质存在下实施。

通常，所用的温度和压力条件是要求酚和异氰酸甲酯形成时，能使两者从反应介质中蒸发而移出。本发明的重要的一点是蒸发的酚和异氰酸甲酯必须迅速分离，以阻止起始物料的生成。此外，对N-甲基氨基甲酸苯酯的分解必须提供足够的停留时间，现已发现在反应器的上方直接使用填充塔，可为分解反应提供所需要的时间。

分解过程可在大气压，低于大气压或高于大气压的压力下进行，通常为保持汽化产物的正向流动，最好采用稍高于大气压的压力。分解反应可在约170℃至270℃的温度范围内实施，优选的范围约为190℃至230℃。