阅读说明：本技术 一种异氰酸环己酯的制备方法 (Preparation method of cyclohexyl isocyanate ) 是由 王军营 卢玉东 刘卫 周和 张玉龙 于 2020-06-16 设计创作，主要内容包括：一种异氰酸环己酯的制备方法,其特征在于：包括如下步骤：S1：将原料环己胺和足量甲苯溶剂一并投入到反应釜内,并将反应釜升温控制在80—95℃；S2：向S1中的反应釜内加液态盐酸,滴加时间控制在2.5—3小时,控制PH值在3—7；S3：S2中盐酸滴加完成后升温蒸馏脱水；S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜,然后缓慢加入三光气,三光气加入时温度控制在95—115℃之间；S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时,同时引入氮气吹扫0.5—2.5小时；S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收甲苯溶剂,进行循环套用,并产出异氰酸环己酯。(A preparation method of cyclohexyl isocyanate is characterized by comprising the following steps: the method comprises the following steps: s1: putting raw materials of cyclohexylamine and sufficient toluene solvent into a reaction kettle together, and heating the reaction kettle to 80-95 ℃; s2: adding liquid hydrochloric acid into a reaction kettle in S1, controlling the adding time to be 2.5-3 hours, and controlling the pH value to be 3-7; s3: after the hydrochloric acid is dropwise added in S2, heating, distilling and dehydrating; s4: transferring the product salt and the toluene solvent in the S3 into an esterification kettle, and then slowly adding triphosgene, wherein the temperature of the triphosgene is controlled between 95 and 115 ℃; s5: in the step S4, after the triphosgene is added, the reaction is carried out for 0.5 hour under the condition of heat preservation, and nitrogen is introduced for purging for 0.5 to 2.5 hours; s6: and after the S5 reaction is finished, carrying out reduced pressure rectification to recover the toluene solvent for recycling, and producing the cyclohexyl isocyanate.)

一种异氰酸环己酯的制备方法

技术领域

本发明属于化工合成生产领域，具体设计一种异氰酸环己酯的制备方法。

背景技术

异氰酸环己酯是一种农药和医药的重要中间体。农药上用于生产除草剂如环嗪酮等，医药上用于生产西药市场前景可观，其分子式C₇H₁₁NO，分子量125.2，CAS3173-53-3，常温常压下为无色至淡黄色液体，储存时储存于阴凉、干燥、通风良好的不燃库房。远离火种、热源，保持容器密封。防潮、防晒。避免与碱类、酸类、氧化剂、食用化工原料等接触。易溶于甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯、二氯甲烷等有机溶剂，不溶于水但与水反应，主要用于农药、医药中间体。传统生产工艺以环己胺为原料直接与光气或者三光气反应。直接以环己胺为原料反应有副反应发生，固废产生量大的工艺缺陷，并且生产成本高，收率低，存在安全隐患。

在现有技术中也有通过在环己胺中添加甲苯与盐酸气体合成胺盐的工艺，但是盐酸气保存条件苛刻，且一般具有强腐蚀性运输也不安全，另外主要盐酸气与有机胺甲苯溶液在反应过程中生成的胺盐会存在包杂现象，残留的胺在成酯过程中会与异氰酸环己酯产品产生反应影响收率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、低成本、收率高制备异氰酸环己酯的方法。

本发明的技术方案是：

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，其特征在于：本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量甲苯溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在80—95℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5—3小时，测定并控制PH值在3—7；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与甲苯混合物；

S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在95—115℃之间；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫0.5—2.5小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收甲苯溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

S1中与环己胺同时加入的甲苯可由二甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯代替。

S1中反应釜温度控制优选为85℃。

S3中PH值控制优选为5-7。

S4中三光气加入温度优选为95—100℃。

S5中氮气吹扫时间优选为2.5小时。

本发明方案的有益效果：胺盐制备过程中将环己胺和甲苯一并投入反应釜与液态盐酸进行反应，改善了环己胺与盐酸直接反应副产物过多的问题，减少了固废产物，增加了产物收率。其中环己胺甲苯溶液过于液态盐酸进行反应，改善了使用盐酸气进行反应胺盐包杂过多的问题，改善了气体盐酸与环己胺甲苯溶液进行反应产生的包杂含有残留有机胺，会与异氰酸环己酯进行性反应降低收率。并通过温度控制避免盐酸气化，使整个制备过程最终收率达到提高。

具体实施方式

实施例1

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量甲苯溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在85℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5小时，测定并控制PH值在4；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与甲苯混合物；

S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在100℃；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫1小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收甲苯溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

实验结果：反应完全，产物收率99%；

实施例2

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量乙酸乙酯溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在85℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5小时，测定并控制PH值在4；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与乙酸乙酯混合物；

S4：将S3中的产物盐和乙酸乙酯混合溶液转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在100℃；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫1小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收乙酸乙酯溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

实验结果：反应完全，产物收率91%；

实施例3

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量二氯乙烷溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在85℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5小时，测定并控制PH值在4；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与二氯乙烷混合物；

S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在100℃；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫1小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收二氯乙烷溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

实验结果：反应完全，产物收率91%；

实施例4

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量甲苯溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在65℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5小时，测定并控制PH值在4；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与甲苯混合物；

S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在100℃；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫1小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收甲苯溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

实验结果：反应完全，产物收率89%；

实施例5

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量甲苯溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在95℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5小时，测定并控制PH值在1；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与甲苯混合物；

S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在100℃；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫1小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收甲苯溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

实验结果：反应完全，产物收率99%；

实施例6

一种异氰酸环己酯的制备方法，通过环己胺与盐酸反应制得胺盐，胺盐与三光气反应制得异氰酸环己酯，本方法包括如下步骤：

S1：将原料环己胺和足量甲苯溶剂一并投入到反应釜内，并将反应釜升温控制在95℃；

S2：向S1中的反应釜内缓慢滴加液态盐酸，其中盐酸滴加时间控制在2.5小时，测定并控制PH值在9；

S3：S2中盐酸滴加完成后静置保温反应0.5小时，然后升温蒸馏脱水，获取胺盐与甲苯混合物；

S4：将S3中的产物盐和甲苯溶剂转入酯化釜，然后缓慢加入三光气，三光气加入时温度控制在100℃；

S5：S4步骤中三光气加入完毕后保温反应0.5小时，同时引入氮气吹扫1小时；

S6：S5反应完毕后进行减压精馏回收甲苯溶剂，进行循环套用，并产出异氰酸环己酯。

实验结果：反应完全，产物收率88%。