专利名称：一种二乙基甲苯二胺的合成方法
技术领域：
本发明涉及芳胺的垸基化反应领域，特别是一种用二氨基甲苯合成二乙基 '甲苯二胺的方法。
背景技术：
3.5—二乙基—-2.4 (2.6) — 二氨基甲苯(英文名称3.
-diethl—2.4(2.6)—
toluenediamine )，分子结构式为
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其沸点308。C，凝固点9"，粘度在2(TC时为280厘司(centistokes)，是一种透 明琥珀色液体，略带氨味。它主要用于聚氨酯和环氧树脂的硬化剂及与E-300 搭配使用，广泛用于聚氨酯的反应注射成型(RIM)和聚氨酯喷涂聚脲弹性体 (SPUA)的主要扩链剂以及弹性体，润滑油化学中间体的抗氧化剂等方面。 据科学研究报导，芳胺烷基化的反应机理为
第一步反应物芳胺在催化剂铝的存在下，芳胺与催化剂形成芳胺-铝催 化剂体系<formula>formula see original document page 3</formula>
第二步另一反应物乙烯在该条件下被极化<formula>formula see original document page 4</formula>
第三步
第四步
生成烷基芳胺产品
制备二乙基甲苯二胺，是通过将原料二氨基甲苯(TDA)在高温高压下进 行垸基化反应合成。专利文献US 476018， US 507204， DE1048277, CA560990, CA620573, US 2762845， US 2448160， DE3402983公开的芳胺烷基化反应的方 法是原料TDA在一定温度(150-200°C)下，与催化剂铝粉、锌粉、Al/Zn合 金粉末、三氯化铝(或二氯化汞)形成"芳胺一铝"催化剂体系后，通入高压 (10—20Mpa)乙烯或丙烯于320-35(TC下，进行垸基化反应，生成反应产物二 乙基甲苯二胺。或者单一使用烷基铝为催化剂，形成"芳胺一铝"催化剂体系 后再通入高压乙烯或丙烯进行烷基化反应。
形成"芳胺--铝"催化剂体系的过程中有一定量的氢气放出，其反应所需 要的时间较长， 一般为3小时以上，烷基化反应一般为0.5-1.0小时。
当烷基化反应结束后，为了降低反应物料粘度有利于进行过滤，通常往物 料中加入一定量的碱水溶液稀释，滤出液最后再进行蒸馏得到产品二乙基甲苯 二胺。
现有的合成二乙基甲苯二胺的方法中，使用无机铝作催化剂时，形成催化 剂体系的时间长(一般为3小时以上)，物料在高温高压下容易结焦。单一使用垸基铝作为催化剂，垸基铝价格昂贵，且具有很强的毒性，不利于人体健康和 环境保护。
烷基化反应结束后，往反应物料中加入的碱水溶液会破坏分解"芳胺一铝" 催化剂体系，使之成为了废渣，不但浪费原料，而且废料的排放对环境也会造 成极大的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可降低反应压力、縮短反应时间、减少操作步 骤、降低生产成本并有利于环境保护的合成二乙基甲苯二胺的方法。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现
一种二乙基甲苯二胺的合成方法，由二氨基甲苯(TDA)在"芳胺-铝"
.催化剂体系下，与乙烯发生垸基化反应，包括如下步骤-
a. 向反应釜投入二氨基甲苯，并投入铝粉1.5%~2.5%，锌粉0.5% 2.0%、 三氯化铝2.5% 3.5%、烷基铝0.05%~1.5%;
b. 反应釜升温至150105 200°C，搅拌1~1.5小时，形成"芳胺一铝"催化 剂体
系；
c. 通入少量乙烯吹扫反应釜内反应生成的氢气；
d. 反应釜升温至290 33(TC，通入乙烯气体，充气气压6.0-8.0Mpa，充气 时间0.75~1.2小时；
e. 向反应釜加入二苯醚或苯氧基联苯；
f. 反应物料过滤，釜底物料回用；滤液蒸馏，得二乙基甲苯二胺。 垸基铝可以是乙基、丙基、丁基铝化合物。优选为二乙基氯化铝。
本发明方法使用铝、锌、氯化铝及有机铝为催化剂，把无机物和有机物进行有效搭配，这一催化剂配方可使活性增加，降低反应压力和縮短反应时间； 在烷基化反应后，产品后处理工艺中加入一定量的联苯醚或苯氧基联苯，不但 能降低物料粘度，有利于催化剂分散和后序的过滤分离，且不用分解破坏"芳 胺一铝"催化剂体系，即可把产品蒸出；催化剂能循环使用，不仅减少了操作 步骤，还大大降低了催化剂成本，有利于环境保护。 下面通过具体实施例对本发明作进一步阐述。
具体实施例方式
，实施例1
向带搅拌的51高压釜内投入TDA2000g， AL粉(20-40目)35g， Zn粉(40 目)15g，三氯化铝(无水)50g， 一氯二乙基铝10g，共热。当温度升至15(TC时， 有氢气放出，在200。C下近1小时氢气基本放光；通入乙烯吹扫2-3mim;继续 升温至32(TC，充加压乙烯，气压为6.5-7.0Mpa，乙烯量约990g，约半小时后乙 烯吸收完全。而后降温降压，加入二苯醚稀释反应物，在0.2-0.3Mpa， 15(TC下 过滤，滤液经蒸馏得产品3.5—二乙基一2.4 (2.6) —二氨基甲苯，收率73%， 、产品通过高压液相色谱分析含量为95%。
实施例2
向反应釜投入TDA2000g， Al粉(20-40目)40g， Zn粉(40目)15g，三氯化铝 (无水)55g， 一氯二乙基铝15g，其余与实施例1相同，过滤前加入苯氧基联 苯稀释反应物，测得收率为75%，产品通过高压液相色谱分析含量为97%。
-实施例3
向反应釜投入TDA2000g， AL粉(20画40目)35g， Zn粉(40目)15g，三氯化铝(无水)60g， 一氯二乙基铝18g，其余与实施例l相同，测得产品收率80%， 含量97%。
在实施例3的基础上，反应物料经过过滤分离后保留釜底物——即原催化 剂体系，另加入TDA2000 g，三氯化铝(无水)3g， 一氯二乙基铝1.5g，逐步 升温并启动搅拌，升温至32(TC时，乙烯充压6.5-7.0Mpa，乙烯量约为卯Og约 0.75小时，乙烯吸收完全，而后降温降压，加入二苯醚稀释反应物，在0.2-0.3Mpa， 150。C下过滤，滤液经蒸馏得产品3.5—二乙基-一2.4 (2.6) — 二氨基甲苯，所得 产品收率为79.5%,产品含量97%。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来 '说明本发明，而并非作为对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以 上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1. 一种二乙基甲苯二胺的合成方法，由二氨基甲苯(TDA)在“芳胺-铝”催化剂体系下，与乙烯发生烷基化反应，其特征在于合成方法包括如下步骤a. 向反应釜投入二氨基甲苯，并投入铝粉1.5％～2.5％、锌粉0.5％～2.0％、三氯化铝2.5％～3.5％、烷基铝0.05％～1.5％；b. 反应釜升温至105～200℃，搅拌1～1.5小时，形成“芳胺—铝”催化剂体系；c. 通入少量乙烯吹扫反应釜内反应生成的氢气；d. 反应釜升温至290～330℃，通入乙烯气体，充气气压6.0-8.0Mpa，充气时间0.75～1.2小时；e. 向反应釜加入二苯醚或苯氧基联苯；f. 反应物料过滤，釜底物料回用；滤液蒸馏，得二乙基甲苯二胺。
2. 如权利要求l所述二乙基甲苯二胺的合成方法，所述的烷基铝包括乙基、 丙基、丁基铝化合物。
3. 如权利要求2所述二乙基甲苯二胺的合成方法，所述的垸基铝为二乙基氯 化铝。
全文摘要
本发明公开了一种合成二乙基甲苯二胺的方法。本发明方法包括步骤向反应釜投入二氨基甲苯和催化剂；升温搅拌，形成“芳胺—铝”催化剂体系后通入乙烯吹扫反应釜内反应生成的氢气；通入高压乙烯气体，待烷基化反应完全后加入二苯醚或苯氧基联苯稀释反应物；过滤，釜底物料回用，滤液蒸馏，得二乙基甲苯二胺。本发明方法使用铝、锌、氯化铝及有机铝为催化剂，可使活性增加，降低反应压力和缩短反应时间；过滤前加入一定量的联苯醚或苯氧基联苯，能降低物料粘度有利于过滤分离，且不会分解破坏“芳胺—铝”催化剂体系，催化剂能循环使用，不仅减少了操作步骤，还大大降低了催化剂成本，有利于环境保护。
文档编号C07C211/51GK101417953SQ20071015632
公开日2009年4月29日 申请日期2007年10月25日 优先权日2007年10月25日
发明者蒋景岗, 钟文清 申请人:杭州崇舜化学有限公司