制备二苯基甲烷系列的二胺和多胺的方法_3

文档序号:9601996阅读:来源:国知局
)。
[0027] 在步骤b)中,缩醛胺有机相与水相的相分离在20°C-100°C,优选30°C-95°C,特 别优选40°C-90°C的温度下优选在环境压力下进行。通过根据本发明添加辅助试剂,使缩 醛胺反应(步骤a))之后分离的水相(所谓的"缩醛胺水")中的有机含量最小化(残余浑 浊的澄清)和由此便于相分离。
[0028] 步骤c)中的缩醛胺重排在酸性催化剂,通常强的无机酸如盐酸的存在下发生。优 选地,以无机酸:苯胺的0.001:1-0. 9:1,优选0.05:1-0. 5:1的摩尔比使用无机酸。当然 也可以使用如文献中描述的固体酸性催化剂。在此,可以将甲醛加入到苯胺与酸性催化剂 的混合物中,并使反应溶液可以通过逐步加热完全反应。或者,苯胺与甲醛也可以首先预反 应,然后在有或没有在先分离水的情况下加入该酸性催化剂或额外的苯胺与酸性催化剂的 混合物,之后通过逐步加热使该反应溶液完全反应。该反应可以通过文献中(例如在EP1 616 890A1或EP1 270 544A1中)描述的许多方法之一连续或不连续地进行。
[0029] 在步骤d)中,将包含二苯基甲烷系列的二胺和多胺的反应混合物首先任选地在 添加水和/或苯胺的情况下中和(步骤d.l))。该中和优选在90°C-100°C的温度下在不添 加其它物质的情况下进行。然而也可以在其它温度水平上进行,以例如加速干扰性副产物 的降解。合适的碱优选是碱金属和碱土金属元素的氢氧化物。优选使用氢氧化钠水溶液。 用于中和的碱优选以大于100%,特别优选105%-120%的对于中和所用的酸性催化剂而言化 学计量所需的量来使用(参见EP1 652 835A1)。如此得到的两相混合物如今分离成包含 该二苯基甲烷系列的二胺和多胺的有机相与水相。这可以通过添加苯胺和/或水来辅助。 如果通过添加苯胺和/或水辅助相分离,则它们的添加优选地在中和中在强烈混合下就已 进行。在此,混合可以在混合区段用静态混合机、在搅拌容器或搅拌容器级联中或者在混合 区段与搅拌容器的组合中进行。中和的和任选通过添加苯胺和/或水稀释的反应混合物 然后优选地输送到装置中,其由于其构型和/或内构件特别适合用于分离为包含MDA的有 机相与水相,其优选为对符合现有技术的相分离或萃取装置,其例如描述于Mass-Transfer Operations,第 3 版,1980,McGraw-HillBookCo,第 477 -541 页,或Ullmann's EncyclopediaofIndustrialChemistry(第 21 卷,Liquid-LiquidExtraction, E.MUller等人,第 272-274 页,2012Wiley-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,Weinheim, DOI:10. 1002/14356007.b03_06.pub2)或Kirk-OthmerEncyclopediaofChemical Technology(参见"http://onlinelibrary.wiley.com/book/10. 1002/0471238961",2007 年6月15日网上公开,第22-23页)中(混合-沉降机级联或沉降容器)。中和与洗涤在 相分离装置中的停留时间和停留时间分布可以通过技术内构件来改善,以便带来提高的分 离效果。
[0030] 如此得到的有机相如今经历洗涤(步骤d. 2))。使用的洗液优选是水。该洗涤水 接着通过相分离进行分离。这样,该有机相的盐含量降低。例如在DE-A-2549890中,特别 是在第3页上描述了合适的优选方法。相分离可以通过向步骤d. 2)中的洗涤水中添加少 量氢氧化钠水溶液得以改善。本领域技术人员可以容易地测定氢氧化钠水溶液的量。步骤 d. 2)中得到的有机相优选地具有如下组成:5. 0质量%-15质量%的水和取决于苯胺与甲 醛的使用比率的5. 0质量%-90质量%,优选5. 0质量%-40质量%的苯胺和5. 0质量%-90 质量%,优选50质量%-90质量%的二苯基甲烷系列的二胺和多胺,基于此有机相的总质量 计。在由步骤d. 2)中相分离出来之后,包含二苯基甲烷系列的二胺和多胺的有机相通常具 有80°C_150°C的温度。
[0031] 如今如现有技术已知,从所得的中和和洗涤过的包含二苯基甲烷系列的二胺和多 胺的有机相中通过蒸馏分离出水和苯胺(步骤d. 3))。这优选如EP1 813 597B1,特别是 在第[0014]_[0043]中的描述进行。
[0032] 如此得到的二苯基甲烷系列的二胺和多胺可以根据已知方法用光气反应成二苯 基甲烷系列的相应的二异氰酸酯和多异氰酸酯。在此,光气化可以通过由现有技术已知的 方法之一进行(例如DE-A-844 896 或DE-A-198 17 691)。
[0033] 当在所述缩醛胺反应(步骤a))中添加辅助试剂以辅助从缩醛胺水中随后进行的 有机物质(基本上为缩醛胺)分离时,即当在该缩醛胺水中的有机物质含量降低和由此得 到的有机物质根据本发明在步骤c)和d)中进一步加工时,则尤其产生下面的优点: 1)该方法的制备成本改善,因为通过水相的原料和中间体损失最小化。
[0034] 2)水相的降低的有机物质负载在废水处理中导致更低的处理成本(节省能量成 本,因为用于从MDA废水中汽提有机物质需要更少的蒸气)。 3)可以省去使用实现缩醛胺反应混合物在非常长的停留时间内相分离的超尺寸的相 分离装置。 4) 减少反应装置中和废水汽提中的杂质和粘结物。 5) 在缩醛胺的重排反应中更有效地使用酸性催化剂。
[0035] 实施例: 以%计的含量说明是基于各种物质的总质量计的质量百分率。
[0036] 实施例1(比较) 在多颈圆底烧瓶中预先放置279g纯的苯胺并在80°C下在搅拌下在20分钟内滴加134g的32%工业级甲醛水溶液,其具有1. 2质量%的甲醇含量。在甲醛添加完成之后,还继续 搅拌5分钟,并在80°C下进行相分离。断开搅拌器后89秒,由出现泡沫状稠度可看出开始 相分离;160秒之后,有机相和水相完全分离(还参见表1)。
[0037] 实施例2(枏据本发_ ) 在多颈圆底烧瓶中预先放置279g纯的苯胺并在80°C下在搅拌下在20分钟内滴加134g的32%工业级甲醛水溶液,其具有1. 2质量%的起始甲醇含量并在用作反应物之前向其中 已混入基于使用的含水甲醛的总质量计还额外1.0质量%的甲醇作为助剂。在甲醛添加完 成之后,还继续搅拌5分钟,并在80°C下进行相分离。断开搅拌器后20秒,由出现泡沫状稠 度可看出开始相分离;36秒之后,有机相和水相完全分离(还参见表1)。
[0038] 实施例3-8和10-12(枏据本发明),实施例9(比较) 在多颈圆底烧瓶中预先放置279g纯的苯胺并在80°C下在搅拌下在20分钟内滴加134g的32%工业级甲醛水溶液,其具有1. 2质量%的起始甲醇含量并在用作反应物之前向其中 已混入额外的辅助试剂。在甲醛添加完成之后,还继续搅拌5分钟,并在断开搅拌器之后在 80°C下进行相分离。表1概括了所述助剂和观察到的相分离的分离时间。
[0039]表 1:
[a]仅给出特意添加的甲醇含量,不含工业级甲醛中已存在的甲醇。
[0040] 该表显示了,在所述缩醛胺反应(步骤a))中辅助试剂以根据本发明的浓度存在 改善了随后的相分离(步骤b))。令人惊讶地,这也适用于甲醇,其的确已以1-2质量%的 量存在于工业级甲醛水溶液中。具有辅助试剂NaOH的实施例9显示了,该辅助试剂仅在特 定的浓度范围内具有积极的效果。
[0041] 实施例13-17(比较例): 在多颈圆底烧瓶中预先放置279g纯的苯胺,在搅拌下
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