CN102432500A - 一种2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺制备方法 - Google Patents
一种2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开一种2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺制备方法,其特征是向反应母液中加入氰乙酰胺,再加入溴素进行溴化反应生成二溴次氮丙酰胺和氢溴酸,然后加入氧化剂次氯酸钠使氢溴酸转化为溴素,进一步进行溴化反应生成二溴次氮丙酰胺,溴化和氧化反应温度为10-20℃,溴化反应过程中溴素与氰乙酰胺摩尔比为0.9-2.0∶1,氧化反应过程中溴素与次氯酸钠摩尔比为1∶1-1.2,反应完成后冷却反应液,分离结晶、水洗结晶,干燥得到产品。本发明采用廉价的次氯酸钠作氧化剂,使溴素得到完全利用,降低了原料成本,产品合成收率提高,母液可循环使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺制备方法,特别是一种用次氯酸钠为氧化剂将溴化氢氧化后溴化制备2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺的方法,属于精细化工领域。
背景技术
二溴次氮基丙酰胺(别名二溴氰基乙酰胺,简称DBNPA)是一种高效、广谱的非氧化型杀生剂,其显著特点是具有在环境中快速水解,在低剂量下发挥高效作用的双重优点,所以常用其控制工业洗涤系统里的细菌、真菌形成的粘泥,清除造纸系统中的粘泥等。在工业水处理中作杀菌灭藻和粘泥防止剂,可用来防止细菌、真菌、酵母菌和藻类在空调用水、造纸工业用水、工业循环冷却水、油田注水等系统中生长。本品也是金属加工润滑油、水乳化液、纸浆、木材、涂料、胶合板的防腐防霉剂。
二溴次氮基丙酰胺的合成方法很多,可以用氯乙酸、氰乙酸、二烷基氨基丙烯醛、氨基缩醛二醇和氰乙酸甲酯为起始反应原料,先制取氰乙酰胺,然后用溴素为溴化剂进行溴化反应制得。在用溴素进行溴化反应的同时生成溴化氢,溴素的利用率仅50%。随着溴素价格不断上涨,人们积极研究在溴化过程中加入氧化剂,提高溴素的利用率的方法。常用的氧化剂包括溴酸钾、氯酸钠、次氯酸钠、氯气和过氧化氢。美国专利US3751444(1973-08-07)和美国专利US4328171(1982-05-04)公开用溴酸钠作氧化剂,在10-40℃下溴化制备二溴次氮基丙酰胺的方法。美国专利US4925967(1990-05-15)、中国专利CN101781233(2010-07-21)和中国专利CN102161630(2011-08-24)以及化学与生物工程杂志,2004年第5期,第46-47页报道用过氧化氢作氧化剂溴化制备二溴次氮基丙酰胺的方法。用溴酸钠作氧化剂反应速度快,但原料成本高;用过氧化氢作氧化剂反应温度高,产物容易分解,反应过程不易控制,需要研究成本低廉和反应速度快的氧化剂。
发明内容
本发明的目的是克服现有二溴次氮基丙酰胺制备方法的不足,提供一种用原料成本低廉和反应速度快的氧化剂,使溴素全部利用的二溴次氮基丙酰胺制备方法。
本发明采取的技术方案是向反应母液中加入氰乙酰胺,再加入溴素进行溴化反应生成二溴次氮丙酰胺和氢溴酸,然后加入氧化剂次氯酸钠使氢溴酸转化为溴素,进一步溴化反应生成二溴次氮丙酰胺,反应完成后冷却反应液,分离结晶、水洗结晶,干燥得到产品,母液循环使用。
为防止产物分解和便于反应过程控制,选定溴化反应和氧化反应温度为10-20℃,由于溴化反应强烈放热,应采取良好冷却措施。为保证原料氰乙酰胺完全溴化,溴化反应投料时溴素与氰乙酰胺摩尔比为0.9-2.0∶1,最好为1.1-1.2∶1。
为保证反应生成的溴化氢全部转化为溴素,氧化反应过程中溴素与次氯酸钠摩尔比为1∶1-1.2。当生成溴素的棕色长时间不能褪色时,说明溴素已经过量,此时应停止加入次氯酸钠。
本发明的有益效果体现在采用廉价的次氯酸钠作氧化剂,使溴素得到完全利用,降低了原料成本;溴化反应几乎定量进行,产品合成收率提高,母液可循环使用。
具体实施方式
实施例1
在500ml四口瓶中加入16.8克氰乙酰胺,加去离子水约200ml配成7%水溶液,水浴冷却至20℃以下,在搅拌下加溴素32克,约20分钟加完,滴加10%次氯酸钠溶液149克,加完后继续搅拌15分钟,过滤沉淀,用50ml水洗涤沉淀二次,60℃下烘干得成品44.5克,收率91.9%,母液循环使用。
实施例2
在500ml四口瓶中加入16.8克氰乙酰胺,加实施例1结晶母液200ml,水浴冷却至20℃以下,在搅拌下加溴素32克,约20分钟加完,滴加10%次氯酸钠溶液179克,加完后继续搅拌15分钟,过滤沉淀,用50ml水洗涤沉淀二次,60℃下烘干得成品45.5克,收率94.0%,母液循环使用。
实施例3
在500ml四口瓶中加入16.8克氰乙酰胺,加去离子水约200ml配成7%水溶液,水浴冷却至20℃以下,在搅拌下加溴素64克,约30分钟加完,继续搅拌15分钟,过滤沉淀,用50ml水洗涤沉淀二次,60℃下烘干得成品45.0克,收率92.9%,母液循环使用。
实施例4(对照例)
在500ml四口瓶中加入16.8克氰乙酰胺,加去离子水约200ml配成7%水溶液,水浴冷却至20℃以下,在搅拌下加溴素32克,约20分钟加完,再加溴酸钠310克,加完后继续搅拌15分钟,过滤沉淀,用50ml水洗涤沉淀二次,60℃下烘干得成品44.0克,收率90.8%,母液循环使用。
实施例5(对照例)
在500ml四口瓶中加入16.8克氰乙酰胺,加去离子水约150ml,四口瓶的一侧颈口插冷凝管,另两颈口分别插两恒压漏斗,分装溴素32克及27.5%过氧化氢24.7克。水浴加热,控制温度80-90℃,在搅拌下加入,待反应进行10分钟后,加入过氧化氢,约20分钟加完,继续搅拌15分钟。用冰水冷却反应液,有白色结晶析出,过滤结晶,用50ml水洗涤二次,60℃下烘干得成品42.6克,收率87.9%,母液循环使用。
Claims (4)
1.一种2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺制备方法,其特征是向反应母液中加入氰乙酰胺,再加入溴素进行溴化反应生成二溴次氮丙酰胺和氢溴酸,然后加入氧化剂次氯酸钠使氢溴酸转化为溴素,进一步进行溴化反应生成二溴次氮丙酰胺,反应完成后冷却反应液,分离结晶、水洗结晶,干燥得到产品,母液循环使用。
2.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于溴化和氧化反应温度为10-20℃。
3.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于溴化反应过程中溴素与氰乙酰胺摩尔比为0.9-2.0∶1。
4.根据权利要求1所述制备方法,其特征在于氧化反应过程中溴素与次氯酸钠摩尔比为1∶1-1.2。
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CN2011102908455A CN102432500A (zh) | 2011-09-29 | 2011-09-29 | 一种2,2-二溴-3-次氮基丙酰胺制备方法 |
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CN103113260A (zh) * | 2013-03-13 | 2013-05-22 | 南通市纳百园化工有限公司 | 母液中的氰基乙酰胺的回收方法 |
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