HDI合成工艺的研究.pdf

中北大学学位论文HDI合成工艺研究摘要1,(HDI)是一种用途广泛的化工材料,潜在的市场需求量大。目前合成方法主要采用光气法,但光气剧毒,污染严重,所以清洁生产是其发展的趋势。利用“绿色化学品”一碳酸二甲酯(DMC)代替光气,两步合成HDI,具有反应条件温和、催化剂便宜、副产物少等优点。本文以1,6一己二胺(HDA)和碳酸二甲酯为原料,经碱性催化,合成中间体1,6一己二氨基甲酸甲酯(HDu),再将HDU经高温热解制得HDI。并对此工艺路线进行了优化研究。第一步,对中间产物HDU的合成工艺进行了研究,并通过红外光谱(IR)、核磁氢谱()、气相色谱一质谱联用(GC/MS)等测试手段对HDU进行了表征。找到了三种活性较高的碱性催化剂:甲醇钠、醋酸锌、碱性阴离子交换树脂进行研究,对反应条件进行优化。(1)甲醇钠做催化剂合成HDU的较优反应条件为:原料配比6:1,反应温度65℃,反应时间2h。%。(2)用醋酸锌做催化剂合成HDU,通过正交实验得出各反应因素水平的变化对HDU得率影响的大小次序:温度>时间>配比。较优反应条件为:反应温度65。C,反应时间2h,原料配比7:1。%。(3)用碱性阴离子交换树脂做催化剂,通过正交实验得出各反应因素水平的变化对HDU产率影响的大小次序:温度>时间>配比。较优反应条件为:反应温度60。C,反应时间2h,原料配比6:1。%。(4)加入甲酸甲酯作为促进剂,借助薄层色谱(TLc)进行分析研究,发现直接加入甲酸甲酯,在温和的条件下得不到目的产物HDU,将催化剂用量增大到10%以上,或在高压釜中(温度150。C以上,)反应才可得到目的产物HDU,且反应副产物多。中北大学学位论文第二步,对HDU的热解工艺进行了研究。根据实验室条件设计出热解装置,碎瓷片为热解填料,邻苯二甲酸二辛酯为热载体和溶剂。并通过红外光谱和折射率(咒。)对目的产物HDI进行了表征。证明HDU热解生成HDI的工艺是可行的。关键词:1,6一己二胺,碳酸二甲酯,1,6一己二氨基甲酸甲酯,1,6一己二异氰酸酯中北大学学位论文TheStudyonSynthesisofHDIWangHuiningCaoDuanlinAbstract1,6·hexamethylenediisocyanate(HDI),,,themeansforpreparingHDlwithoutusingphosgene,whichiscalled“cleanpreparation”(DMC),whichiscalled。’GreenChemical”,,suchasmoderateconditions,inexpensivecatalystandfewby—,posedof1,6-hexamethylenedi—carbamate(HOU)athightemperature,whichissynthesizedfrom1,6-hexamethylenedi—amine(HDA),thesynthesisofHDUwasstudiedandHDUwasverifiedbyIR,‘H·NMR,GC/,zincacetate,.(1)Sodiummethylateascatalyst,theoptimumreactionconditionisthatthemolarratioofDMCtoHDAis6:1,reactiontemperatureis65。C,