1. 研究目的与意义
随着我国化工,医药等工业的发展,以及广大用户对醚胺类化合物的青睐,我国对醚胺的消费需求将与日俱增。然而,目前我国所需醚胺-尤其是聚醚胺,仍依靠大量进口。同时,醚胺的进口价格昂贵,每吨大约600万元,而生产成本却只有几十万元。
我国的市场上氨基聚醚类产品相对短缺,主要依赖进口。具备端胺基聚醚生产能力的仅扬州晨化等少数几家企业,且产品系列不全,较为单一。因此开发较为全面的产品系列有着巨大的经济效益。2. 国内外研究现状分析
对于胺醚类化合物,国外机构研究较早,而且技术比较成熟,特别是在美国、日本和德国,己经形成了大规模的生产,但其配方和工艺条件严格保密。近年来国外胺醚类化合物的研究及其生产更为迅速,例如huntsman公司[19]在全球聚醚胺市场上占有率超过80%,是全球最大的聚醚胺制造商。2007年,该公在新加坡槟榔岛建造1套年产力量能力为1.6万吨的jeffamine聚醚胺生产线公司总裁兼首席执行官peterhuntsroan说:huntsman聚醚胺多年来在美国和洲市场发展规模不断扩大,近年来我们开始把关注焦点转向亚太地区,聚醚胺在本地区显示出强劲的增长势头,特别是在环氧树脂固化剂和聚氨酯涂料领域本地区对聚醚胺的需求是巨大的。新加坡装置投产后,huntsman的产能提高约25%,并为生产和销售这种化学品提供了一个全球性的平台。
作为另一个聚醚胺主要供应商的德国basf(巴斯夫)公司也不甘落后。公司在2006年4月称,它将使其在美国的多元醇产能增加40%,包括建造两套型的反应器,同时改造geismar现有的两套反应器,使其聚醚胺在北美地区产能增加了1倍。伴随着basf公司在聚服及环氧市场份额的扩大,其整体市场模也随着增大。basf公司说:我们已经看到了我们的产品在这些市场的强劲长,以及这些市场自身的强劲增长。[20] 2007年10月24~26日,basf在上海大会展中心举行的第10届中国国际胶粘剂及密封剂展览会上,向公众展示baxxodurtm品牌命名,适用于环氧树脂专业加工的品种齐全的系列胺基固剂,产品包括聚醚胺、脂肪胺及脂环胺,以及作为促进剂的咪哇和作为添加剂三苯基麟,此类中间体将主要用于纤维复合材料、化学建材和胶粘剂。该公司表示将通过实施上游整合策略,掌握原材料来源,将确保为客户提供稳定的产品供应。由于原材料和公用工程成本持续上涨,basf作出决定,于2008年1月旧起,全球范围内提高多醚胺产品价格。
对于醚胺类化合物的研究,国内尚没有的大规模生产厂家。北京大学杨福良等在《含醚键二胺为扩链剂的嵌段聚醚氨酌的合成及其性能研究》一文中,提出了基本的合成路线,但并没有详细的工艺条件报道。吉林工学院乔迁等[3]从丙烯睛和一缩二乙二醇出发合成的醚腈加氢还原的方法来制取醚二胺。北京矿冶研究院药剂实验室[21]开展了单醚胺的研究用于药剂浮选。
3. 研究的基本内容与计划
一、从原料c12~14醇,在碱催化下,接5个环氧乙烷(扬州晨化提供),后与nh3在h2存在下经一步或两步,生成目标产物。筛选合理的工艺路径。
二、考察催化剂不同制备方法的影响,筛选高选择性的催化剂;
三、考察反应温度、催化剂用量、氢气用量、反应物摩尔比、反应时间的影响。
4. 研究创新点
第一步制备不完全胺化产物,与完全胺化相比,不需要过量的氨气,降低了反应压力,提高反应安全性;
第二步以不完全胺化产物为原料,常压条件下制备仲胺,反应过程中通以少量氢气以带出反应生成的水;同时反应过程中发生的双分子胺的亲核取代副反应也会生成仲胺,且该反应会在较宽的温度范围内进行,减小了由于温度带来的实验误差。
