双丙酮丙烯酰胺的提纯方法与流程

本发明涉及双丙酮丙烯酰胺的提纯，具体涉及双丙酮丙烯酰胺的提纯方法。

背景技术：

1、双丙酮丙烯酰胺，英文简称daam，它的结构中具有n-取代的酰胺和甲酮两种反应性基团，极易与其他乙烯及单体共聚，从而向聚合物中引入酮羰基，利用酮羰基的化学性质，可与氨及其衍生物进行交联反应和醇醛缩合等，广泛应用于涂料、感光树脂助剂、日化用品、纺织用品和医疗卫生等领域。

2、双丙酮丙烯酰胺合成方法有很多种，目前最为常见的是：通过丙酮和丙烯腈为原料反应制得，其中浓硫酸为催化剂。目前高纯度双丙酮丙烯酰胺制备主要难点在于后处理的分离、提纯，由于含n环状有机化合物和双丙酮丙烯酰胺极性相近，分离较为困难，产品的纯度主要受到含n环状有机化合物的影响，目前尚无较为有效分离的报道。

3、现有技术有关双丙酮丙烯酰胺的研究方面的报道有：

4、申请号201710612629.5公开了一种高纯度双丙酮丙烯酰胺的制备方法，该方法是将反应的粗产物进行减压蒸馏，然后在苯-石油醚溶剂中重结晶得到daam，该方法新增加溶剂，不但污染环境，而且重结晶过程需要在较低的温度下进行，也增加了生产成本。申请号202211300645.8公开了一种双丙酮丙烯酰胺的合成工艺，该工艺是用了15％氢氧化钠进行碱洗，且碱洗温度没有明确，工艺新增了钠离子、钠盐等，此合成工艺工序复杂，增加了生产成本，降低了产品收率。

5、现有技术主要介绍了双丙酮丙烯酰胺的制备，对制备得到的反应液的提纯研究较少，因此，研究一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法是很有必要的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其可以提高双丙酮丙烯酰胺的生产效率、提高其纯度。

2、为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，所述的双丙酮丙烯酰胺是从反应混合液中提取的，所述的反应混合液是以丙酮和丙烯腈为原料，在浓硫酸的催化作用下制备得到的，所述的提纯方法包括以下步骤：

4、步骤一、将所述的反应混合液进行减压蒸馏，以除去部分有机杂质，所述的有机杂质包括丙酮和异丙叉丙酮，除杂后得到反应液；

5、步骤二、将步骤一中反应液的温度降低至10～20℃，将反应液加入到氨水中，对反应液的环状中间体进行中和开环，开环得到双丙酮丙烯酰胺和含n环状有机化合物，氨水的浓度为15～30％，滴加过程中，调节反应液ph在2～3，在该ph条件下去除含n环状有机化合物，氨水的质量为浓硫酸质量的1.6～1.7倍，静置分层得到中和液；

6、步骤三、向中和液中加入氨水调节ph为9～10，通过氨水去除副反应产生的丙烯酰胺和n-叔丁基丙烯酰胺，静置分层得到有机层；

7、步骤四、向有机层中加入阻聚剂，在真空度5pa的条件下进行精馏，收集温度110～120℃的馏出物，即得双丙酮丙烯酰胺。

8、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，步骤二中，滴加过程中反应液的温度控制在20～25℃，搅拌时间为20～40min。

9、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，步骤一中，减压蒸馏时反应混合液的温度为50～55℃，压力为0.01mpa，时间为20～60min。

10、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，步骤三中，氨水的添加时间为30～60min，温度为30～50℃，搅拌时间30～60min，搅拌转速为250～350r/min，氨水的浓度为18～20％。

11、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，所述的阻聚剂为氮氧自由基哌啶醇、2,4-二叔丁基苯酚和联苯二酚的混合物，阻聚剂的总加入量为有机层质量的0.5～1％。

12、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，氮氧自由基哌啶醇、2,4-二叔丁基苯酚和联苯二酚的质量比依次为1:1:1～3。

13、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，所述的阻聚剂为氮氧自由基哌啶醇、2,4-二叔丁基苯酚和联苯二酚的混合物，阻聚剂的总加入量为有机层质量的0.5～1％。

14、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，步骤一中，除杂后所得反应液为恶嗪硫酸盐。

15、上述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，步骤二中，搅拌时间为20～40min，搅拌转速为250～350r/min。

16、与现有技术相比，本发明带来了以下有益技术效果：

17、本发明提出了一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，与现有技术中的提纯方法不同，本发明方法依次经过减压蒸馏、将反应液加入氨水并使得反应液ph控制在2～3、滴加过量氨水除去副反应产生的丙烯酰胺和n-叔丁基丙烯酰胺等步骤，可以获得高纯度的双丙酮丙烯酰胺。

18、具体来讲，本发明通过减压蒸馏除去杂质，包括丙酮和异丙叉丙酮，除杂后的反应液为恶嗪硫酸盐，通过向氨水中滴加恶嗪硫酸盐进行中和开环，得到产物双丙酮丙烯酰胺和杂质含n环状有机化合物，此时为了确保得到高纯度的双丙酮丙烯酰胺，本发明在氨水中加入反应液进行中和开环过程中，ph控制在2～3，在该ph值下，酸中的氢离子与含n环状有机化合物形成了络合盐，然后溶于水去除，因此，ph在2～3时可以更好地去除含n环状有机化合物；向所得中和液中滴加过量氨水，ph为9～10时能够去除副反应产生的丙烯酰胺和n-叔丁基丙烯酰胺，为后续精馏精制提供了便利条件；向有机层中加入阻聚剂，通过氮氧自由基哌啶醇、2,4-二叔丁基苯酚和联苯二酚的联合使用，能有效阻止精馏过程中双丙酮丙烯酰胺的低聚物和高聚物的产生，采用合理有效的温度，高真空下进行精馏，成功获得高纯度的双丙酮丙烯酰胺。

19、与现有技术相比，本发明通过对提纯工艺进行改进，可以得到高纯度的双丙酮丙烯酰胺；并且，该提纯方法操作简单，方便控制，可工业化推广使用。

技术特征：

1.一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，所述的双丙酮丙烯酰胺是从反应混合液中提取的，所述的反应混合液是以丙酮和丙烯腈为原料，在浓硫酸的催化作用下制备得到的，其特征在于：所述的提纯方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：步骤二中，反应液向氨水滴加过程中温度控制在20～25℃，搅拌时间为20～40min。

3.根据权利要求1所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：步骤一中，减压蒸馏时反应混合液的温度为50～55℃，压力为0.01mpa，时间为20～60min。

4.根据权利要求1所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：步骤三中，氨水的添加时间为30～60min，温度为30～50℃，搅拌时间为30～60min，搅拌转速为250～350r/min，氨水的浓度为18～20％。

5.根据权利要求1所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：所述的阻聚剂为氮氧自由基哌啶醇、2,4-二叔丁基苯酚和联苯二酚的混合物，阻聚剂的总加入量为有机层质量的0.5～1％。

6.根据权利要求5所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：氮氧自由基哌啶醇、2,4-二叔丁基苯酚和联苯二酚的质量比依次为1:1:1～3。

7.根据权利要求1所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：步骤一中，除杂后所得反应液为恶嗪硫酸盐。

8.根据权利要求1所述的一种双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，其特征在于：步骤二中，搅拌时间为20～40min，搅拌转速为250～350r/min。

技术总结
本发明公开了双丙酮丙烯酰胺的提纯方法，涉及双丙酮丙烯酰胺的提纯技术领域。其解决了现有技术中双丙酮丙烯酰胺生产效率低、纯度低的技术问题。该方法包括：首先，将双丙酮丙烯酰胺的反应混合液进行减压蒸馏，得到反应液；将该反应液的温度进行调节后，将反应液缓慢滴加在氨水中，滴加氨水直至反应液的pH在2～3，在该pH条件下去除含N环状有机化合物，静置分层得到中和液；向中和液中加入过量氨水调节pH为9～10，静置分层得到有机层；向有机层中加入阻聚剂，在真空度5Pa的条件下进行精馏，收集温度110～120℃的馏出物，即得双丙酮丙烯酰胺。本发明提纯方法得到的双丙酮丙烯酰胺的纯度在99.7％以上。

技术研发人员：刘建,袁世刚,崔佳惠,孙建芸,李希军,邢晓华
受保护的技术使用者：潍坊科麦化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17