环已胺
 
[结构式]
 
 
[物化性质]无色液体。有鱼腥胺气味。能随水蒸气挥发,并与水形成共沸混合物。
 
[制备方法]由苯胺催化加氢而得,可分为常压法和加压法。此外,通过环已烷或环已醇的催化氨解,硝基环已烷还原,以及氢存在下的环已酮催化氨解等方法均可制得环已胺。
 
制备方法1 苯胺催化加氢常压法
 
先将苯胺在蒸发器内气化,再按1:2摩尔比与氢气混合进入催化反应器;在镍系或钴系催化剂存在下,于150~180℃常压加氢反应,空速0.1~0.12h-1;反应产物经氢气分离器后,进入蒸馏塔,分离的氢气循环使用;从塔顶得到粗环已胺,经进一步精馏,得到产品环已胺,纯度98.5%;塔底是未反应的苯胺和副产物二环已胺,苯胺可循环使用,二环已胺也是重要精细化工中间体。产品收率(以苯胺计)为90%,每生产1t环已胺,耗用苯胺(98.5%)1.12t左右。
 
制备方法2 苯胺催化加氢加压法
 
以钴为催化剂,240℃,压力14.7~19.6MPa,苯胺与氢气的摩尔比为1:10,空速0.4~0.7h-1,以固定床液相加氢,可得80%~89%环已胺,不生成或很少生成二环已胺,加氢产物经分馏可使产品纯度达98%以上。虽质量稍差,但该法空速比常压法高3~6倍,装置利用率高。
 
以上二法反应过程均为:
 
 
制备方法3 硝基环已烷还原法
 
可用催化加氢、化学还原和电解还原法。
 
 
制备方法4 氯代环已烷催化氨解法
 
 
本产品可用于金属缓释。因为气化温度低,在使用中还有气相阻隔作用,能在金属和工作液之间形成一层气相保护层,适用于汽车发动机油和传动液。
 
制备方法5 环已醇催化氨解法
 
 
制备方法6 环已酮催化氨解法
 
需在氢气存在下进行。
 
 
考虑到原料的价格、来源和工艺的简便性。绝大多数厂家采用苯胺催化加氢法(常压法和加压法),少数厂家采用环已醇和环已酮的催化氨解法,今后的发展方向将是苯胺电解还原法,工艺简单而污染极少。
 
环已胺是一种化学反应活泼的伯胺,其深加工途径主要是胺的典型反应,如与无机酸和有机酸盐的碱性反应,与羧酸、酰氯、酸酐、磺酰氯等的取代反应,与卤代烷形成仲胺、叔胺和季铵盐的反应等。
 
①碳酸环已胺:白色粉末结晶,在乙醇中可结晶成针状,具有氨气昧。本品主要用作钢的气相缓蚀剂,对铁、铅、铝、锌、镍、锡及其合金也有效,对铜及其合金则加速腐蚀。生产方法主要有:直接法、雾化法、气相法和溶剂法。溶剂法操作程序如下:将环己胺溶于低沸点汽油中,质量比约1:5,在回流反应器中成盐反应,即在冷却下慢慢通入干燥二氧化碳气体,直至白色沉淀不再增加为止,真空抽干,用汽油洗涤1~2次,置于室温下晾干即可。
 
 
②铬酸环己胺:黄色结晶粉末。本品为金属气相缓蚀剂,对铁、钢、铜、锌、镍、锡、铝及其合金以及氧化了的镁等有效。取18g环已胺慢慢注入200g蒸馏水中,不断搅拌,使成乳白色液体;逐渐加入85%磷酸,调节溶液pH值为8~9,此时溶液变为透明;搅拌下将30%铬酸钠水溶液60g慢慢加入所得环已胺溶液,立即有淡黄色结晶析出,抽滤,用蒸馏水洗涤2次,在40℃下烘干即得产品。
 
 
③磷酸环已胺:白色结晶粉末,可溶于水和醇。本品为黄铜的气相缓蚀剂,若与苯并三氮唑和十一碳酸三乙醇胺混合使用,对钢、铜合金、铝合金等也有效。将环已胺溶于石油醚,质量比为1:9,升温回流,在10~15min内滴加85%磷酸(投料量为环已胺的一半),继续升温回流反应2h搅拌下冷却至室温,抽滤,用石油醚洗涤,在室温下自然干燥。
 
 
④水杨酸环已胺:淡黄色透明液体,易分解。若呈红色,仍可使用。本品为铸铁、钢的气相缓蚀剂,但对黄铜有腐蚀性。将14g水杨酸溶于80g工业乙醇,强烈搅拌下慢慢加入26g环已胺,水浴蒸发出未反应的环已胺和溶剂乙醇即得。
 
 
⑤其他产品:亚硝酸环已胺、苯甲酸环已胺、硼酸环已胺、二硼酸环已胺、三硼酸环已胺、碳酸环已胺、葡萄糖酸环已胺、已酸环已胺、异辛酸环已胺、肉桂酸环已胺、壬酸环己胺、对甲苯甲酸环已胺、月桂酸环已胺。
 
[应用]环已胺是重要的精细化工中间体,用以制备环己醇、环已酮、己内酰胺、醋酸纤维和尼龙等。环已胺本身为溶剂,可在树脂、涂料、脂肪、石蜡油类中应用。也可用于制取脱硫剂、橡胶抗氧剂、硫化促进剂、塑料及纺织品化学助剂、锅炉给水处理剂、金属缓蚀剂、乳化剂、抗静电剂、胶乳凝固剂、石油添加剂、杀菌剂、杀虫剂。还用于有机合成、塑料合成,防腐剂和酸性气体吸收剂,用作橡胶硫化促进剂,也用作合成纤维、染料、气相缓蚀剂的原料。也用作生产水处理化学品、人工甜味剂、橡胶加工化学品和农用化学品的中间体。