CN106674058A - 一种合成联二脲的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成联二脲的方法，该方法是用氯化铵与次氯酸钠反应制取一氯胺，再将一氯胺与尿素反应合成联二脲。与传统的水合肼法制联二脲相比，本发明以氯化铵、次氯酸钠和尿素为原料合成联二脲，原料成本低、副产物少、能耗低、含有氯化铵的过滤母液可回用于制取一氯胺，实现了副产物的循环利用，减少了污染物和废弃物的产生，使生产过程更加节能环保。

Description

一种合成联二脲的方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种合成联二脲的方法。
背景技术
联二脲是一种难溶于水的白色固体粉末，化学式为H2NCONH-NHCONH2，主要用于ADC发泡剂（偶氮二甲酰胺）的生产，也可用于飞机跑道、高级公路、齿轮的防滑，高级电缆的阻火防熔。
联二脲通常是由水合肼和尿素在酸性条件下进行缩合反应生成的。此工艺生产联二脲，其原料之一为水合肼，水合肼的制备方法比较复杂，常用的方法为尿素氧化法和酮连氮法。国内基本采用尿素氧化法，即采用NaClO氧化尿素制取含量为4～6％的水合肼溶液，再通过冷冻、脱十水碳酸钠，在此步骤之后，一种工艺是进行提浓、精制来制备水合肼，生成的水合肼再与尿素缩合反应，生成联二脲产品，副产氨水。工艺流程较长，生产工艺相对复杂，能耗很高。而且副产的碳酸钠作为废固，附加值很低，且含氯化铵、氯化钠等，成分复杂。另一种工艺是采用稀水合肼与尿素进行加酸缩合制备联二脲，则母液中大量高浓度的铵盐和氯化钠盐排放，污染严重，处理则成本很高，且仍将产生高浓度盐类污水排放问题，对环境造成重大污染，是困扰整个ADC行业的大问题。上述两种方法收率都不是很高，以次氯酸钠计，联二脲的收率一般不超过65%，以尿素计联二脲得率只有50%左右。
酮连氮法生产联二脲之第一步水合肼生产也存在包括丙酮危险性高、易燃易爆、产品水合肼中有有机物残留等缺点，同时生产过程的水解、蒸发、浓缩等流程也需要消耗大量的蒸汽，每吨水合肼大约需要25吨蒸汽，属于高能耗生产工艺。
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供了一种工艺简单、收率高、能耗低、副产物少、无污染、成本低的联二脲合成新方法。
本发明采用的技术方案是先用氯化铵与次氯酸钠反应制取一氯胺，再用一氯胺与尿素反应合成联二脲，本发明方法的具体工艺步骤如下：
1、将次氯酸钠溶液滴加到氯化铵溶液中，开启搅拌，控制反应液温度在0—10℃，滴加时间控制在0.5—1小时，得到一氯胺溶液，其反应方程式如下：
NH4Cl + NaClO → NH2Cl + NaCl+ H2O
2、向步骤1得到的一氯胺溶液中加入尿素饱和溶液，开启搅拌，加热回流逐步升温至80—110℃，反应6—8小时，反应结束后冷却至室温，将联二脲滤出，经洗涤干燥后得到联二脲成品，其反应方程式如下：
NH2Cl + 2CO(NH2)2 → H2NCONH-NHCONH2 + NH4Cl
在上述步骤1中次氯酸钠溶液的有效氯含量为10%—15%，氯化铵溶液的质量百分浓度在20%以上，氯化铵和次氯酸钠的摩尔比为1-2:1；在步骤2中一氯胺和尿素的摩尔比为1:2-3。
本发明的有益效果是：与传统的水合肼法制联二脲相比，本发明以氯化铵、次氯酸钠和尿素为原料合成联二脲，原料成本低、副产物少、能耗低、含有氯化铵的过滤母液可回用于制取一氯胺，实现了副产物的循环利用，减少了污染物和废弃物的产生，使生产过程更加节能环保。
具体实施方式
实施例1
称取65g氯化铵配制成浓度为25%的溶液，将氯化铵溶液放入带有搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中，开启搅拌，将溶液温度降至6℃，向氯化铵溶液中滴加有效氯含量为12%的次氯酸钠溶液591g，控制反应温度为6℃，滴加时间为0.5小时，反应结束后向反应液中加入尿素饱和溶液320g，加热回流逐步升温至80—110℃，反应7小时，反应结束后冷却至室温，将联二脲滤出，经洗涤干燥后得到联二脲成品109g。
实施例2
称取86g氯化铵配制成浓度为32%的溶液，将氯化铵溶液放入带有搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中，开启搅拌，将溶液温度降至10℃，向氯化铵溶液中滴加有效氯含量为10%的次氯酸钠溶液709g，控制反应温度为10℃，滴加时间为0.8小时，反应结束后向反应液中加入尿素饱和溶液350g，加热回流逐步升温至80—110℃，反应8小时，反应结束后冷却至室温，将联二脲滤出，经洗涤干燥后得到联二脲成品111g。
实施例3
称取102g氯化铵配制成浓度为35%的溶液，将氯化铵溶液放入带有搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中，开启搅拌，将溶液温度降至2℃，向氯化铵溶液中滴加有效氯含量为15%的次氯酸钠溶液473g，控制反应温度为2℃，滴加时间为1小时，反应结束后向反应液中加入尿素饱和溶液290g，加热回流逐步升温至80—110℃，反应6小时，反应结束后冷却至室温，将联二脲滤出，经洗涤干燥后得到联二脲成品105g。

Claims (2)

1.一种合成联二脲的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）将次氯酸钠溶液滴加到氯化铵溶液中，开启搅拌，控制反应液温度在0—10℃，滴加时间控制在0.5—1小时，得到一氯胺溶液；
（2）向步骤（1）得到的一氯胺溶液中加入尿素饱和溶液，开启搅拌，加热回流逐步升温至80—110℃，反应6—8小时，反应结束后冷却至室温，将联二脲滤出，经洗涤干燥后得到联二脲成品。
2.根据权利要求1所述的一种合成联二脲的方法，其特征在于：在步骤（1）中次氯酸钠溶液的有效氯含量为10%—15%，氯化铵溶液的质量百分浓度在20%以上，氯化铵和次氯酸钠的摩尔比为1-2:1；在步骤（2）中一氯胺和尿素的摩尔比为1:2-3。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1415953A1 (fr) * 2002-11-04 2004-05-06 Isochem Procédé de synthèse de la monochloramine
CN102399172A (zh) * 2011-09-22 2012-04-04 杭州海虹精细化工有限公司 一种无酸缩合和有酸缩合联合生产联二脲的工艺
CN103030122A (zh) * 2013-01-06 2013-04-10 杭州海虹精细化工有限公司 一种合成水合肼的方法

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