5－异氰酸酯－异酞酰氯制备新工艺

摘要

本发明涉及一种反渗透膜添加剂5－异氰酸酯－异酞酰氯的新工艺。它以5－氨基间苯二甲酸为基本原料，草酰氯为酰化剂，草酰氯：5－氨基间苯二甲酸的摩尔比为≥8∶1；加入催化剂，在足量溶剂中，70℃～80℃下充分回流反应，再升温至100℃～110℃充分反应，蒸馏除去大部分低沸点物质，减压蒸馏，收集120℃～140℃的馏分，用四氯化碳重结晶得产品。本发明优点在于不必高温高压，反应时间降低，且用草酰氯为酰化剂替代光气，安全性、可控性大提高。

说明书

技术领域

本发明涉及一种反渗透膜添加剂的制备工艺，具体是一种以5-氨基间苯二甲酸为基本原料，制备5-异氰酸酯-异酞酰氯的新工艺。

背景技术

5-异氰酸酯-异酞酰氯(5-Isocyanato-isophaloyl chloride，ICIC)是杜邦公司的一种产品名，它还有其它命名，如：3，5-二酰氯基苯异氰酸酯(3，5-dj(chlorocarbonyl)phenylisocyanate)。这是一种新型的三官能团交联剂，含有两种不同的功能团，一种是酰氯基团-COCl，另一种是异氰酸酯基团-N＝C＝O。二者活性都非常高，能与胺分别生成酰胺鍵(amide)和脲(urea)。

ICIC的合成报导仅见于E.I.Du Pont de Nemous and Company诸专利之中(三个美国专利：US 5,693,227、US 5,173,335、US 5,084,182、US5,019,264和一个欧洲专利：EP0473290A2)。在这几篇专利公开的ICIC合成方法基本相同。一般说来，异氰酸酯取代的异酞酰氯可能由一个氨基取代的异酞酸或氨基取代的异酞酸盐、催化剂、光气及卤代脂肪族溶剂在高温高压情况下制取。最佳制备方法为：将10g 5-氨基异酞酸、0.5g咪唑(催化剂)、60g光气、和50ml氯苯置于耐压容器中，在160℃加热18小时后，分出溶剂，再在0.2mmHg下减压蒸馏，收集123-128℃时的馏分，得ICIC 8.8g。杜邦公司采用的工艺反应时间长(18小时)，反应条件苛刻(高温高压)，且光气有很大的毒性，在气体状态下，其储存、运输和生产过程中存在很大的隐患。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，采用毒性较小的液体原料，降低反应时间和反应条件，以有效改善生产环境。

本发明的5-异氰酸酯-异酞酰氯的制备新工艺，其特征在于以5-氨基间苯二甲酸为基本原料，草酰氯为酰化剂，草酰氯：5-氨基间苯二甲酸≥8∶1；加入少量催化剂，在适量溶剂中，70～80℃下充分回流反应(一步)，再升温至100～110℃充分反应(二步)，蒸馏除去大部分低沸点物质，减压蒸馏，收集120～140℃的馏分，用四氯化碳重结晶得产品。由于草酰氯毒性较光气小，在常温下为液体，较容易控制，其使用比气体安全。因酰化剂与催化剂的协同作用，使反应更易进行，可有效地降低了反应时间和反应条件。通常，一步反应时间为8～12小时，二步反应时间为2～4小时；减压蒸馏压力在0.2mmHg左右。

作为优选，所述的摩尔比草酰氯：5-氨基间苯二甲酸8～12∶1。实验证明超这个比例，其得率提高不显著。

作为优选，所述的于催化剂是N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、咪唑、甲基咪唑中一种或几种的混合物；所述的溶剂是二氧六环、氯苯、甲苯中一种或几种的混合物。

本发明优点在于不必高温高压，反应时间降低，且用草酰氯为酰化剂替代光气，安全性、可控性大提高，产率最高可达60％以上，纯度最高大于99％。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例以5-氨基间苯二甲酸为基本原料，草酰氯为酰化剂，加入少量催化剂(N，N-二甲基甲酰胺、吡啶、咪唑、甲基咪唑等)，在足量的溶剂(二氧六环、氯苯、甲苯)中，70～80℃下充分回流(一步)反应，再升温至100～110℃充分(二步)反应，蒸馏除去大部分低沸点物质，于0.2mmHg下减压蒸馏，收集120～140℃的馏分，用四氯化碳重结晶得产品ICIC。

实施例原料配比(mol比)    催化剂/    用量(％)    一步反应    温度(℃)/    时间(h)    二步反应    温度(℃)/    时间(h)产率(％)1    12∶1  N，N-二甲基  甲酰胺    2    5    10    80    80    70    8    10    12    110    108    102  4  3  2  34  42  402    8∶1  咪唑    2    5    10    80    75    72    8    10    12    110    108    102  4  3  2  44  62  60    3    4.7∶1甲基咪唑    2    5    10    80    75    70    8    10    12    110    108    102  4  3  2  16  28  22    4    8∶1咪唑/N，N-二甲基甲酰胺    2    5    10    80    75    70    8    10    12    110    108    102  4  3  2  46  64  61