长碳链二元酸制备二元胺的反应研究

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目前长碳链聚酰胺材料在汽车和航空等领域的应用越来越广泛,作为其重要中间体的癸二胺和十二碳二胺的工业生产制约着长碳链聚酰胺的发展。目前国内生产癸二胺和十二烷二胺的企业较少,而且技术不成熟。本文主要研究了癸二酸制备癸二胺和十二碳二酸制备十二碳二胺的反应。产物用红外和气质联用色谱检测鉴定。主要内容包括:1.以癸二酸和氨气为原料,使用复合型催化剂合成癸二腈。探讨了催化剂组成和用量、温度、压力等反应因素对收率的影响并确定最佳反应条件:室温缓慢升至220℃9小时,再由220℃升温至260℃并保温3小时。复合型催化剂氧化锌与氧化铝质量比2:1,占原料癸二酸质量的6%。经红外和气质色谱鉴定癸二腈纯度为92%。2.以癸二腈和氢气为原料、雷尼镍为催化剂合成癸二胺,探讨了温度、压力、抑制剂浓度、催化剂粒径及用量等因素对反应的影响并确定最佳反应条件:温度控制在70-95℃,最高压力2.1MPa,搅拌速度600r/min,溶剂乙醇用量为癸二腈质量的1.1倍,抑制剂氢氧化钾质量为癸二腈质量的0.6%,催化剂选取20um雷尼镍,产物红外和气质色谱鉴定。癸二胺收率为92%。3.以十二碳二酸和氨气为原料合成十二碳二腈。通过对比实验探讨了催化剂配比、温度和反应时间对收率的影响并确定最佳反应条件:最高脱水温度280℃,反应总时间11小时,使用氧化锌/氧化铝复合金属催化剂(质量比2:1,占原料质量的9%),经红外和气质色谱鉴定十二碳二腈纯度93%。4.以十二碳二腈与氢气反应合成十二碳二胺。探讨了催化剂用量、温度和抑制剂用量对收率的影响并确定最佳反应条件:最高氢化温度110℃,压力2.1MPa,催化剂用量为十二碳二腈质量的15%,助催化剂氢氧化钾为0.8%,搅拌速度800r/min。粗产物减压蒸馏后经质谱检测。十二碳二胺收率83%。
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