646-25-3/癸二胺的應用與制備

背景及概述^[1-2]

癸二胺又名1，10-癸二胺，1，10-二氨基癸烷，是一種白色或淡黃色晶體，易溶于乙醇，遇高溫、明火可燃，受高溫分解會釋放有毒氣體。在長碳鏈聚酰胺中，用途廣泛，最常規的長碳鏈聚酰胺，如聚酰胺1010，聚酰胺10T，聚酰胺10I，聚酰胺1012等，在合成制備過程均用到了最重要的單體原料癸二胺。癸二胺的生產一直以來，延續了原始的合成工藝：用癸二腈作為原料，選取雷尼鎳等金屬合金當作催化劑，選擇間歇式的加氫方式來進行催化生產，傳統合成方法的優勢是對于工藝掌握比較成熟，操作便于進行。但當世界的科技高速發展的今天，癸二胺的下游化工品不約而同的對癸二胺的品質提出了新的要求，產品的質量要更高。所以原有的工藝不革新將面對新時代的壓力與挑戰，產品收率低、品質差、生產成本居高不下、缺乏市場核心競爭力，已經嚴重制約其自身的應用領域。

應用^[2]

癸二胺是具有極強的堿性，與癸二酸進行反應可生成癸二酸銨，是生成工程塑料尼龍1010，610，10T，10I的單體，是合成聚酰胺及共聚酰胺的主要原料。癸二胺還作為用途廣泛的精細化工中間體，能制取工業表面活性劑、服裝、皮革助劑、環氧樹脂等。聚酰胺是五大工程塑料之首，杜邦公司自1938年就合成了PA66，目前短鏈工程尼龍PA6、PA66和高性能的長鏈工程尼龍PA11、PA12等都被國外ATO和Degussa化工公司壟斷。共聚聚酰胺主要用于熱熔膠，尤其近幾年來，在服裝熱熔襯里高檔品業用量增加較快。

癸二胺產品早期開發與生產源于尼龍1010樹脂的合成需要，自尼龍1010樹脂工業化以來，癸二胺產品生產已有半個世紀之久。如有研究制備了一種一種半芳香族聚酰胺樹脂，按摩爾分數計，包含如下組分的重復單元：1)癸二胺48.9?51mol％，2)對苯二甲酸48.9?51mol％。3)超支化聚乙烯亞胺，其含量為癸二胺和對苯二甲酸摩爾總量的0.001?0.1％，分子量小于或等于2000。本發明的樹脂結構中含有超支化結構單元，改善了半芳香族聚酰胺樹脂的流動性，易于加工；在癸二胺和對苯二甲酸完成成鹽后加入超支化聚乙烯亞胺，確保了癸二胺和對苯二甲酸等比成鹽，并進一步形成PA10T預聚物，最終樹脂結構穩定，產品性能均一。

制備^[1]

癸二胺生產已有半個世紀的歷史，基本上延續了傳統的合成工藝：即以癸二腈為原料，選擇雷尼鎳作催化劑，制備方法選取間歇式催化加氫的方法，反應溫度最高不超過130℃。壓力2.0-2.8MPa，催化劑雷尼鎳15%-20%，氫氧化鉀0.2%-0.5%（m：m，以癸二腈計，下同），v（癸二腈）：v（溶劑乙醇，90%～95%）=1：1.2，反應方程式如所示：

優化傳統的加氫工藝，用釜式反應器加氫，探討了影響選擇性及收率的參數影響。實驗結果得到的最優化條件是，在溫度70～90℃，壓力1.5～2.5MPa，選用雷尼鎳為催化劑，催化劑用量為5%～10%（m/m，占原料比），氧化鉀0.05%～0.5%（m/m，以癸二腈計），v（癸二腈）：v乙醇（90%～95%，v/v）=1：1。按優化工藝條件進行了工業化放大生產，產品含量>99.7%，收率>97.5%（n/n）。

主要參考資料

[1] 化學物質辭典

[2] 癸二胺的合成工藝及其應用研究

[3] CN201710176908.1一種半芳香族聚酰胺樹脂及其制備方法