二（三氯甲基）碳酸酯合成1，5-萘二异氰酸酯工艺研究

常晓龙（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830006）

二（三氯甲基）碳酸酯合成1，5-萘二异氰酸酯工艺研究

常晓龙（新疆化工设计研究院有限责任公司，新疆乌鲁木齐 830006）

本文主要研究了二（三氯甲基）碳酸酯代替气态光气合成1，5-萘二异氰酸酯工艺，考察了物料配比、催化剂对反应的影响，并对合成工艺进行了优化。

二（三氯甲基）；碳酸酯；异氰酸酯；合成

有机异氰酸酯是一种重要的基本有机化工原料，不但能用于合成聚氨酯弹性体方面，而且可以用于合成一系列氨基甲酸类杀虫剂、除锈剂、固化剂以及杀菌剂等等。本文研究的1，5-萘二异氰酸酯主要用于是用于制备聚氨酯的原料。目前工业上异氰酸酯生产主要以光气法为主，但是光气有毒，对环境有害，本文将采用二（三氯甲基）碳酸酯代替气态光气对1，5-萘二异氰酸酯的合成工艺进行了研究，对工业化生产具有指导意义。

1 实验操作过程

首先取一1000 mL四口烧瓶，称取30 g（0.19 moL）115A、2.4 g（8%）活性炭溶于400 g氯苯中；升温至136℃回流分水1h，分出约20 g氯苯-水混合液另处理，釜内料液保温备用；另取一1000 mL四口烧瓶，常温水浴，称取75 g（0.25 moL）固体光气、溶解于200 g氯苯与100 g上批次一次母液中；溶解清澈透明后，降温至室温25-30°C；开启尾气吸收，迅速投入（1）115A-活性炭-氯苯混合溶液，然后继续搅拌50-60 min；然后缓慢升温，控制升温速度不超过0.5°C/min；升温至70°C约1 h，70-90°C升温约1.5 h，90-130°C升温约1.5 h，然后再升温至130°C回流反应1h，此过程冷凝器夹套采用冷冻盐水回流；反应完毕后，通入微量氮气，常压蒸出含光氯苯约400-500 g左右；蒸馏结束后，趁热过滤，滤渣烘干称重计量；滤液集中浓缩；将上述滤液浓缩至约150 g左右后，停止浓缩，然后自然冷却至室温后，然后采用冰水冷却至0°C，然后在0°C下继续搅拌30 min；过滤上述浓缩液，滤渣于烘箱中75-85°C烘干2 h，滤液集中回收返回至下批次作为溶剂使用。

2 实验结果与讨论

2.1 物料配比的影响

借鉴以前的气光生产工艺，本文选择氯苯作为溶，以反应收率为指标，考察了物料配比对反应的影响，实验结果如下表1：

表1 物料配比的影响

由上述结果可以看出，当固体光气的投料量较少时，产品收率较低，原因是反应原料没有完全转化成目的产物，又与生成的NDI反应生成脲，形成大量的副产。当固定NDA的投料量时，随着固光投料量的增加，反应收率呈现递增趋势。

2.1.1 活性炭的影响

（1）活性炭的筛选

活性炭又称活性炭黑，活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。本文以收率为指标，考察了几种不同类型的活性炭对反应的影响，

在活性炭的筛选实验结果总结出，型号为SAC-02B-02的活性炭效果最好，因此本文也选择此型号的活性炭继续后面的研究。

（2）活性炭投料量的考察

在确定了活性炭的型号之后，又以收率为指标，考察了活性炭投料量对反应的影响，实验结果如下表2：

表2 活性炭用量的影响

从实验结果看出，当固定原料配比时，随着活性炭投料量的增加，反应收率也随之增加，但是当活性炭的投料量为3g及3g以上时，反应收率基本上趋于稳定。

3 结语

通过大量的实验确定了二异氰酸酯（NDI）合成的基本条件，确定了反应的影响因素，包括物料配比、活性炭等因素，通过对各因素的考察，得到的最优的工艺条件为：按NDA，BTC，活性炭（摩尔比1：1.33：1.32）投料，反应时间4小时，反应收率达到94.75%。

［1］钟立.异氰酸酯的合成与应用［J］.化工进展，2000，19（4）：50-51.

［2］刘玉海，赵辉，李国平等编著.异氰酸酯［M］.北京：化学工业出版社，2004：1-65.

常晓龙（1988-），男，硕士，2014年6月毕业于湖南湘潭大学，助理工程师，2014年7月就职于新疆化工设计研究院有限责任公司。