[发明专利]一种N,N’-二氰乙基-二氨基二苯基甲烷的制备方法

说明书

本发明公开了一种N,N’‑二氰乙基‑二氨基二苯基甲烷的制备方法，将丙烯腈与复合酸催化剂加入到反应釜中反应，生成中间体后，通过与二氨基二苯基甲烷的Michael加成反应制备得到性状稳定的氰乙基胺类化合物。本发明提供的N,N’‑二氰乙基‑二氨基二苯基甲烷的生产方法，具有操作控制平稳、收率高、产品质量高等优点，填补了国内N,N’‑二氰乙基‑二氨基二苯基甲烷的生产技术空白；而且本发明得到的N,N’‑二氰乙基‑二氨基二苯基甲烷同样具有与环氧树脂、异氰酸酯等的良好反应性，相较现有的二氨基二苯基甲烷，它的毒性更小、试用期缩短、韧性更强。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种N,N’-二氰乙基-二氨基二苯基甲烷的制备方法。

背景技术

环氧树脂是一类线性的热塑性树脂，由于具备优良的物理性能、电绝缘性能以及粘结性，使得它在涂料、复合材料及胶黏剂等多个领域均有着广泛的应用；但由于环氧树脂自身无法固化，也不具备任何使用性能，只有与固化剂进行复配，生成具有立体三维网状结构的固化物，才具有优良的实用价值，因此固化剂在环氧树脂的使用过程中是必不可少的重要组成部分。

环氧树脂固化剂的种类繁多，常见的有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、叔胺、改性胺等，而且固化剂结构的不同将直接影响到制品的工艺过程及其物化性能，所以需要根据应用场景的不同选择相应类别的环氧树脂固化剂。对于芳香胺固化剂而言，由于其本身具有的刚性苯环结构，与环氧树脂的固化产物在一定程度上具有更强的抗冲击、抗压缩以及抗拉伸性能，因而被广泛地应用在灌封或浇铸材料。芳香胺固化剂通常具有使用期长且固化物的耐热性、耐药品性、老化性、电性能以及力学性能方面更加优良的特点，但同样存在一些缺陷：一是大多数芳香胺固化剂多为固态，只有在高温熔融的状态下才可以与环氧树脂进行固化，而且芳香胺的碱性要弱于脂肪胺，加上芳香环的立体障碍，与环氧树脂的反应性要慢很多，所以必须加热固化，这样就会导致复配物的试用期缩短，且对制品的工艺性能可能产生不良影响；二是芳香胺的毒性更大，且在高温固化条件下会释放胺蒸气，对人体健康有害，所以采取化学改性来降低其毒性是必不可少的；三是由芳香胺固化的环氧树脂产物韧性不够，所以必要时在氨基端接上一个柔性链，可以提高产物韧性强度。

芳香胺类固化剂改性技术包含与环氧树脂加成改性，与环氧乙烷或环氧丙烷加成改性，Michael加成改性，曼尼希反应改性，酮亚胺化改性等。其中，对于Michael加成改性技术，如利用丙烯腈对芳香胺进行Michael加成改性等。此类改性方法有以下优点：一是加成后的β-氰乙基化芳香胺可用作农药、染料、医药、颜料以及树脂固化剂等精细化学品的重要中间体；二是通过β-氰乙基化芳香胺再加氢得到的氨丙基芳香胺具有对环氧树脂的固化温度降低、适用期延长、毒性减小、韧性增强的优点。

专利CN 107235844 A公开了一种常温固化耐高温环氧树脂固化剂的合成方法，它以二氨基二苯基甲烷与丙烯腈为原料，将二者按一定质量比进行混合得混合溶液，再将混合溶液加入到反应釜中并对其进行搅拌加热；当混合溶液到达一定温度时，釜内压力相当于丙烯腈的临界蒸气压，当压力降至常压时，表示反应结束，其反应温度为130～160℃，反应压力不超过1.5MPa。该方法在一定程度上简化了制备过程，但反应温度过高，考虑到丙烯腈在高热下易致燃致爆的风险，不适合用于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于，针对国内现有生产技术的短缺以及存在的问题，提供了一种N,N’-二氰乙基-二氨基二苯基甲烷的制备方法，具有操作控制平稳、收率高、产品质量高等优点。为达到以上发明目的，本发明采用以下技术方案来实现上述发明目的：

一种N,N’-二氰乙基-二氨基二苯基甲烷的制备方法，在复合酸催化剂的存在下，由二氨基二苯基甲烷和丙烯腈反应得到。作为一种优选的方案，包含以下步骤：

(1)于室温条件下，在反应釜中按比例加入丙烯腈、对苯二酚以及复合酸催化剂，使得丙烯腈与催化剂预反应，得包含中间体的反应混合物；