二（三氯甲基）碳酸酯合成1，5-萘二異氰酸酯工藝研究

常曉龍（新疆化工設計研究院有限責任公司，新疆烏魯木齊 830006）

二（三氯甲基）碳酸酯合成1，5-萘二異氰酸酯工藝研究

常曉龍（新疆化工設計研究院有限責任公司，新疆烏魯木齊 830006）

本文主要研究了二（三氯甲基）碳酸酯代替氣態光氣合成1，5-萘二異氰酸酯工藝，考察了物料配比、催化劑對反應的影響，并對合成工藝進行了優化。

二（三氯甲基）；碳酸酯；異氰酸酯；合成

有機異氰酸酯是一種重要的基本有機化工原料，不但能用于合成聚氨酯彈性體方面，而且可以用于合成一系列氨基甲酸類殺蟲劑、除銹劑、固化劑以及殺菌劑等等。本文研究的1，5-萘二異氰酸酯主要用于是用于制備聚氨酯的原料。目前工業上異氰酸酯生產主要以光氣法為主，但是光氣有毒，對環境有害，本文將采用二（三氯甲基）碳酸酯代替氣態光氣對1，5-萘二異氰酸酯的合成工藝進行了研究，對工業化生產具有指導意義。

1 實驗操作過程

首先取一1000 mL四口燒瓶，稱取30 g（0.19 moL）115A、2.4 g（8%）活性炭溶于400 g氯苯中；升溫至136℃回流分水1h，分出約20 g氯苯-水混合液另處理，釜內料液保溫備用；另取一1000 mL四口燒瓶，常溫水浴，稱取75 g（0.25 moL）固體光氣、溶解于200 g氯苯與100 g上批次一次母液中；溶解清澈透明后，降溫至室溫25-30°C；開啟尾氣吸收，迅速投入（1）115A-活性炭-氯苯混合溶液，然后繼續攪拌50-60 min；然后緩慢升溫，控制升溫速度不超過0.5°C/min；升溫至70°C約1 h，70-90°C升溫約1.5 h，90-130°C升溫約1.5 h，然后再升溫至130°C回流反應1h，此過程冷凝器夾套采用冷凍鹽水回流；反應完畢后，通入微量氮氣，常壓蒸出含光氯苯約400-500 g左右；蒸餾結束后，趁熱過濾，濾渣烘干稱重計量；濾液集中濃縮；將上述濾液濃縮至約150 g左右后，停止濃縮，然后自然冷卻至室溫后，然后采用冰水冷卻至0°C，然后在0°C下繼續攪拌30 min；過濾上述濃縮液，濾渣于烘箱中75-85°C烘干2 h，濾液集中回收返回至下批次作為溶劑使用。

2 實驗結果與討論

2.1 物料配比的影響

借鑒以前的氣光生產工藝，本文選擇氯苯作為溶，以反應收率為指標，考察了物料配比對反應的影響，實驗結果如下表1：

表1 物料配比的影響

由上述結果可以看出，當固體光氣的投料量較少時，產品收率較低，原因是反應原料沒有完全轉化成目的產物，又與生成的NDI反應生成脲，形成大量的副產。當固定NDA的投料量時，隨著固光投料量的增加，反應收率呈現遞增趨勢。

2.1.1 活性炭的影響

（1）活性炭的篩選

活性炭又稱活性炭黑，活性炭主成分除了碳以外還有氧、氫等元素。本文以收率為指標，考察了幾種不同類型的活性炭對反應的影響，

在活性炭的篩選實驗結果總結出，型號為SAC-02B-02的活性炭效果最好，因此本文也選擇此型號的活性炭繼續后面的研究。

（2）活性炭投料量的考察

在確定了活性炭的型號之后，又以收率為指標，考察了活性炭投料量對反應的影響，實驗結果如下表2：

表2 活性炭用量的影響

從實驗結果看出，當固定原料配比時，隨著活性炭投料量的增加，反應收率也隨之增加，但是當活性炭的投料量為3g及3g以上時，反應收率基本上趨于穩定。

3 結語

通過大量的實驗確定了二異氰酸酯（NDI）合成的基本條件，確定了反應的影響因素，包括物料配比、活性炭等因素，通過對各因素的考察，得到的最優的工藝條件為：按NDA，BTC，活性炭（摩爾比1：1.33：1.32）投料，反應時間4小時，反應收率達到94.75%。

［1］鐘立.異氰酸酯的合成與應用［J］.化工進展，2000，19（4）：50-51.

［2］劉玉海，趙輝，李國平等編著.異氰酸酯［M］.北京：化學工業出版社，2004：1-65.

常曉龍（1988-），男，碩士，2014年6月畢業于湖南湘潭大學，助理工程師，2014年7月就職于新疆化工設計研究院有限責任公司。