基于3-氨基-4-甲基-苯氨基甲酸甲酯路徑的尿素法合成甲苯二氨基甲酸甲酯反應研究.pdf

1、尿素法合成甲苯二異氰酸酯(TDI)是一條綠色工藝路線。本文對以2,4-二氨基甲苯(TDA)、尿素和甲醇為原料,通過3-氨基-4-甲基-苯氨基甲酸甲酯(TMC)路徑合成TDI的前體—甲苯-2,4-二氨基甲酸甲酯(TDC)反應進行了研究。
　　首先,對該反應路徑進行了熱力學分析。結果表明,TDA、尿素和甲醇合成TMC反應以及TMC、尿素和甲醇合成TDC反應的ΔrH均為正值,較高的反應溫度有利于這兩個分步反應;兩個反應的ΔrG°均為負值

2、,說明兩個分步反應在熱力學上是可行的。
　　然后,分別對TDA、尿素和甲醇合成TMC反應以及TMC、尿素和甲醇合成TDC反應進行了研究。對于TDA、尿素和甲醇合成TMC反應,篩選出催化性能較好的ZnCl2催化劑,通過正交試驗確定了最佳反應條件:反應溫度170℃,反應時間10h,反應壓力2.2MPa,TDA:ZnCl2:Urea:MeOH=1:0.09:2:80(摩爾比),TMC收率為43.9％;對于TMC、尿素和甲醇合成TDC反應

3、,篩選出適宜的催化劑為堿式碳酸銅,確定了適宜的反應條件:反應溫度為140℃,反應時間6h,反應壓力1.1MPa,TMC:CuCO3·Cu(OH)2:Urea:MeOH=1:0.05:5:110(摩爾比)。在此條件下,TMC的轉化率為62.5%,TDC的收率為51.6%,選擇性為82.6%。
　　最后,對TDA、尿素和甲醇一步合成TDC反應進行了研究,確定了堿式碳酸銅催化該反應的適宜條件:反應溫度190℃,反應時間6h,反應壓力3.