3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的制备方法。3-氰基-3,5,5-三甲基环己基亚胺的亚胺化反应物料，在后续步骤中的循环物料的协助下进行第一级加氢反应得到第一加氢反应物料，可以有效抑制脱HCN产物的生成，然后在加热可分解的碱性助剂的作用下进行第二级加氢反应，然后加热将碱性助剂分解，分解反应物料的一部分作为循环物料返回第一级加氢反应中做为助剂，剩余的部分进行第三级加氢反应，得到3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺，可以有效降低产物中3-氰基-3,5,5-三甲基环己胺及仲胺类产物的含量。
【专利说明】3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种脂肪族胺的制备方法，具体涉及氢化3-氰基-3,5,5-三甲基环己 酮制备3-氨甲基-3, 5, 5-三甲基环己胺的方法。
【背景技术】
[0002] 3-氨甲基_3,5,5_三甲基环己胺（异佛尔酮二胺，简称IPDA)是制备3-异氰酸酯 基亚甲基-3, 5, 5-三甲基环己基异氰酸酯（异佛尔酮二异氰酸酯，简称IPDI)、聚酰胺等的 原料，其还可以用作环氧树脂的固化剂。在工业规模上，IPDA是通过3-氰基-3, 5, 5-三甲 基环己酮（异佛尔酮腈，简称IPN)与见13反应形成3-氰基_3,5,5_三甲基环己基亚胺（异 佛尔酮腈亚胺，简称IPNI)，IPNI随后与氢气在NH 3的存在下以催化方式进行还原胺化反应 制得的。其反应流程如下：
[0003]
【权利要求】
1. 一种3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺的制备方法，包括如下步骤： a) 3-氰基-3, 5, 5-三甲基环己酮与NH3，在任选的亚胺化催化剂存在下，进行亚胺化反 应，得到含有3-氰基-3, 5, 5-三甲基环己基亚胺的亚胺化反应物料； b) 将步骤a)中亚胺化反应物料与助剂混合，在氢气和第一加氢催化剂的存在下进行 第一级加氢反应，得到含有3-氨甲基-3, 5, 5-三甲基环己胺和3-氰基-3, 5, 5-三甲基环 己胺的第一加氢反应物料； c) 将步骤b)中第一加氢反应物料与加氢反应助剂混合后，在第二加氢催化剂的存在 下进行第二级加氢反应，得到含有3-氨甲基-3, 5, 5-三甲基环己胺和3-氰基-3, 5, 5-三 甲基环己胺的第二加氢反应物料； d) 将步骤c)中第二加氢反应物料加热进行加氢反应助剂分解反应，得到助剂分解反 应物料，助剂分解反应物料分为两股，其中一股为循环流股返回到步骤b)中作为第一级加 氢反应的助剂；另一股为加氢流股； e) 将步骤d)中加氢流股在第三加氢催化剂的存在下进行第三级加氢反应，得到含有 3_氨甲基_3, 5, 5-三甲基环己胺的第三加氢反应物料。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)在20-100°C的温度、 0· 5-30MPa的压力下进行，优选在20-70°C、10-30MPa进行，更优选在40-60°C、10-30MPa 进行；NH3与3-氰基-3, 5, 5-三甲基环己酮的摩尔比为5 : 1-200 : 1，优选为 10 : 1-100 : 1，更优选为20 : 1-80 : 1;所述亚胺化催化剂是酸性金属氧化物、无机离 子交换树脂和有机离子交换树脂中的一种或两种或多种，优选氧化铝、二氧化钛、二氧化 锆、二氧化硅和沸石中的一种或两种或多种；亚胺化反应的空速为〇. 5-20gAml · h)，优选 l-10g/ (ml · h)，更优选2_6g/ (ml · h)以3-氰基-3, 5, 5-三甲基环己酮计。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)在氢气存在下进行，氢气与 3_氰基-3, 5, 5-三甲基环己酮的摩尔比为3 : 1-1000 : 1，优选4 : 1-500 : 1，更优选 10 : 1-500 : 1，进一步优选 15 : 1-300 : 1，特别优选 20 : 1-100 : 1。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)在溶剂的存在下进行，所述溶 剂包括醇类和醚类的一种或两种或多种，优选为乙醇、丁醇和四氢呋喃中的一种或两种或 多种。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)在50-130°C的温度、 10-30MPa的压力下进行，优选在60-100°C、15-20MPa进行；所述氢气与3-氰基-3, 5, 5-三 甲基环己酮的摩尔比为3 : 1-1000 : 1，优选10 : 1-500 : 1，更优选15 : 1-300 : 1，特 别优选20 : 1-100 : 1，以步骤a)中3-氰基-3,5,5-三甲基环己酮原料计。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c)在50-130°C的温度、 10-30MPa的压力下进行，优选在60-100°C、15-20MPa进行；所述加氢反应助剂为可分解的 碱性化合物中的一种或两种或多种，优选结构式为￠4--?) +ΟΓ的季铵碱中的一种或两 种或多种，其中#、1?2、1?3、1?4分别是任意烷基或者是芳香基，更优选四甲基氢氧化铵、四乙基 氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的一种或两种或多种；所述加氢反应助剂 与步骤a)中3-氰基-3,5,5-三甲基环己酮原料的质量比为1 : 100-1 : 1000。
7. 根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述步骤c)中加氢反应助剂以溶液 形式使用，溶剂为水、醇和醚中的一种或两种或多种，优选为醇的一种或两种或多种，更优 选为甲醇和乙醇的一种或两种；溶液的浓度为0. l-10wt%,优选为l-5wt%。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)第一加氢反应物料中3-氰 基-3, 5, 5-三甲基环己酮的含量小于0. 05wt %，优选小于0. Olwt %时，进行所述步骤c); 所述步骤c)中第二加氢反应物料中3-氰基-3, 5, 5-三甲基环己胺的含量为5-20wt %，优 选为10-15wt%时，进行所述步骤d)。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d)中加热的温度比加氢反 应助剂分解温度高10-50°C，优选比加氢反应助剂分解温度高20-30°C ;空速为0. 1-lg IPNAml *h)，优选0.3-0. 7g IPNAml *h);所述循环流股占助剂分解反应物料重量的 lwt % _5wt %，优选 2wt % _4wt %。
10. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤e)在50-130°C的温度、 10-30MPa的压力下进行，优选在100-130°C、15-20MPa进行。
11. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)中第一加氢催化剂、步骤c) 中第二加氢催化剂和步骤e)中第三加氢催化剂相同或不同，活性组分为钴或镍的加氢催 化剂，优选负载型钴、负载型镍、骨架型钴和骨架型镍的一种或两种或多种，更优选负载型 钴和骨架型钴的一种或两种，进一步优选雷尼钴；所述步骤b)、c)、e)的加氢反应的空速均 为 0· 5-20g/ (ml · h)，优选为 l-15g/ (ml · h)，更优选为 2-8g/ (ml · h)，以步骤 a)中 3-氰 基-3, 5, 5-三甲基环己酮原料计。
12. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)第一级加氢反应器、步骤c) 第二级加氢反应器、步骤e)第三级加氢反应器为管式反应器，优选为滴流床反应器。
【文档编号】C07C211/36GK104230721SQ201310233877
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年6月5日 优先权日:2013年6月5日
【发明者】陈长生, 姜进科, 陈忠英, 李付国, 李昂, 王坤, 崔娇英, 吕成戈, 赵文娟, 黎源 申请人:万华化学集团股份有限公司, 万华化学（宁波）有限公司