二苯甲烷二异氰酸酯的清洁合成反应过程研究.pdf

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1、中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn二苯甲烷二异氰酸酯的清洁合成反应过程#研究111211**冯磊，徐元媛，张洪起，刘然，张东升，王延吉5（1.河北工业大学化工学院，天津，300130；2.河北正元化工工程设计有限公司，石家庄，453000）摘要：二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）是一种重要的化工原料，主要用于合成聚氨酯材料。本文考察了非光气法合成二苯甲烷二异氰酸酯的清洁工艺过程，即以碳酸二甲酯和二苯甲烷二10胺（MDA）为原料，经二苯甲烷二氨基甲酸甲酯（MDC）制备MDI的路线。结果表明，在适宜反应

2、条件下，分别取得了92%的MDC收率和89.6%的MDI收率。上述研究为构建联合制备MDC及ZnO材料，并将ZnO作为催化剂用于MDC进一步分解制备MDI的绿色组装过程提供了可行性。关键词：二苯甲烷二氨基甲酸甲酯；二苯甲烷二异氰酸酯；清洁合成工艺15中图分类号：TQ203.2CleanSynthesisofMethyleneDiphenylDiisocyanate11121FENGLei,XUYuanyuan,ZHANGHongqi,LIURan,ZHANGDongsheng,1WANGYanji20(1.Schoolo

3、fChemicalEngineeringandTechnology，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130;2.HeBeiZhengYuanChemicalEngineeringDesignCo.Ltd,Shijiazhuang,453000)Abstract:Methylenediphenyldiisocyanate(MDI)isanimportantchemical,whichplaysakeyroleintheproductionofrigidpolyurethane.I

4、nthispaper,cleansynthesisprocessofMDIwasstudiedusing25dimethylcarbonateanddiaminodiphenylmethaneasrawmaterial,throughthermaldecompositionofmethylenediphenyldimethylcarbamate(MDC)toproduceMDI.Itwasfoundthat92%yieldofMDCand89.6%yieldofMDIwereobtainedunderoptimizedr

5、eactionconditions.Basedontheaboveresults，anewcatalyticroutewouldbedevelopedforsimultaneoussynthesisofMDCandZnOmaterial,usingtheobtainedZnOmaterialsascatalystinthereactionofMDCdecompositiontocleansynthesis30ofmethylenediphenyldiisocyanate(MDI).Keywords:Methylenedi

6、phenyldicarbamate；Diphenylmethanediisocyanate；Cleansynthesisprocess350引言二苯甲烷二异氰酸酯（MDI）是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚氨酯软硬泡[1][2]沫等。传统的MDI合成采用光气化法，该法使用剧毒光气，能耗高、污染重。而由碳酸二甲酯（DMC）替代光气，以DMC和4,4'-二苯甲烷二胺（MDA）为原料，经4,4'-二苯[3-4]甲烷二氨基甲酸甲酯（MDC）制备MDI路线，被认为是替代光气法的环境友好过程。基金项目：国家自然科学基金（212

7、36001，21106029）；河北省自然科学基金（B2016202335）；高等学校博士学科点专项科研基金（20121317110009）；河北省在读研究生创新资助项目（冀学位[2016]3-46）作者简介：冯磊（1980-），男，实验师，主要研究方向：绿色催化反应工程与工艺通信联系人：王延吉（1962-），男，教授，主要研究方向：绿色催化反应工程与工艺.E-mail:yjwang@hebut.edu.cn-1-中国科技论文在线http://www.paper.edu.cn40但我们也清醒的认识到该过程也存在一些缺点，

8、如使用的有机酸锌盐（如乙酸锌）催化剂与[5-6]反应物难于分离，甲醇副产物等问题。课题组前期研究碳酸二甲酯与甲苯二胺催化合成[7]甲苯二氨基甲酸甲酯（TDC）的反应中，发现乙酸锌催化剂失活后转化为氧化锌。同时，[8]文献报道，ZnO/Zn复配催化剂可以用于热分解二苯甲烷二氨基甲酸甲酯制备二苯甲烷二异氰酸酯过程。45基