CN106946733A - 一种制备己二酸二酰肼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备己二酸二酰肼的方法，该方法以己二酰胺、丁酮连氮和水为原料，在一定温度下反应制备己二酸二酰肼。在反应过程中加入过量的丁酮连氮和水以使反应体系中的己二酰胺反应完全，反应结束后将过量的丁酮连氮和水蒸出后得到己二酸二酰肼。本发明方法工艺简单，反应收率高，后处理简单，产品杂质少纯度高，反应过程无废弃物排放，副产回收的氨和丁酮可回用于合成丁酮连氮，降低了生产成本，是一种绿色环保型生产工艺。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种制备己二酸二酰肼的方法。
背景技术
己二酸二酰肼（ADH），白色结晶固体，具有对称的分子结构，是双功能团化合物。ADH是一种良好的交联剂，可与羰基交联，较为典型的有与透明质酸交联应用于医药学，与双丙酮丙烯酰胺交联应用于水性树脂等。随着环境法规对涂料中挥发性有机物质的限制越来越严格，近年来，国内外学者对水性涂料进行了大量研究，相关产品得到快速发展，并且在许多应用领域中，已经全部或者部分替代传统意义上的溶剂型涂料可以预期，随着人们生活质量提高以及行业技术进步，水性涂料的生产成本会不断降低，发展前景非常广阔。
己二酸二酰肼的制备方法主要有两种，即一步法和两步法。一步法是采用己二酸和水合肼直接反应生成ADH：将己二酸和水合肼在加热条件下回流反应一段时间，然后冷却结晶，经过滤、洗涤、干燥以及重结晶后得到固体ADH，此方法简单，易于操作，但收率较低，不超过65%。两步法是指酯化反应和酰肼化反应：第一步酯化反应合成己二酸二甲/乙酯，第二步酰肼化反应由酯和水合肼反应生成ADH，在第一步酯化反应中，大多采用浓硫酸做催化剂，存在腐蚀性强、会产生大量盐含量高的有机废水、环境危害大、副反应杂质多等问题；环境友好型催化剂如固体酸、杂多酸以及金属化合物等，虽然受到越来越多的关注，但普遍存在成本较高、合成工艺繁琐等弊端，较适宜于实验室规模的研究开发，在实际生产应用中还有许多问题需要解决。此外，以上两种方法都是以价格昂贵的水合肼为原料，生产成本都较高。
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、废弃物少、后处理简单、产品纯度高、生产成本低、绿色环保的己二酸二酰肼制备新方法。
本发明采用的技术方案是：以己二酰胺、丁酮连氮和水为原料，在一定温度下反应制备己二酸二酰肼。在反应过程中加入过量的丁酮连氮和水以使反应体系中的己二酰胺反应完全，反应过程中生成的氨和丁酮可回用于制备丁酮连氮，反应结束后将过量的丁酮连氮和水蒸出后得到己二酸二酰肼。
本发明具体的工艺步骤如下：将己二酰胺和丁酮连氮放入反应釜中，开启搅拌，待己二酰胺溶于丁酮连氮后，将溶液加热升温至110～130℃，将水缓慢滴加到溶液中，控制反应温度为110℃～130℃，将蒸出的气体引入精馏塔中进行精馏，在塔顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝流回反应釜中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中己二酰胺的含量，待己二酰胺被反应完后，将反应釜中的丁酮连氮和水全部蒸出，再将反应釜中的固体物质用水重结晶、洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼成品。
上述步骤中，己二酰胺和丁酮连氮的摩尔比为1∶2～4，己二酰胺和水的摩尔比为1∶4～6。其反应方程式如下：
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明以成本低廉、易于合成的丁酮连氮为原料，一步法制备己二酸二酰肼，工艺简单，反应收率高（以丁酮连氮计收率在90%以上），后处理简单，产品杂质少纯度高，反应过程无废弃物排放，副产回收的氨和丁酮可回用于合成丁酮连氮，降低了生产成本，是一种绿色环保型生产工艺。
具体实施方式
实施例1
将己二酰胺145g、丁酮连氮365g置于带搅拌、滴液漏斗、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，待己二酰胺溶于丁酮连氮后，将溶液加热升温至110～130℃，将85ml水缓慢滴加到四口烧瓶中，控制反应温度为110℃～130℃，当蒸出的气体进入精馏柱后，在柱顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝流回烧瓶中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中己二酰胺的含量，待己二酰胺被反应完后，将烧瓶中的丁酮连氮和水全部蒸出，再将烧瓶中的固体物质用水重结晶、洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼163.8g。
实施例2
将己二酰胺145g、丁酮连氮445g置于带搅拌、滴液漏斗、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，待己二酰胺溶于丁酮连氮后，将溶液加热升温至110～130℃，将95ml水缓慢滴加到四口烧瓶中，控制反应温度为110℃～130℃，当蒸出的气体进入精馏柱后，在柱顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝流回烧瓶中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中己二酰胺的含量，待己二酰胺被反应完后，将烧瓶中的丁酮连氮和水全部蒸出，再将烧瓶中的固体物质用水重结晶、洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼167.5g。
实施例3
将己二酰胺145g、丁酮连氮500g置于带搅拌、滴液漏斗、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，待己二酰胺溶于丁酮连氮后，将溶液加热升温至110～130℃，将105ml水缓慢滴加到四口烧瓶中，控制反应温度为110℃～130℃，当蒸出的气体进入精馏柱后，在柱顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝流回烧瓶中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中己二酰胺的含量，待己二酰胺被反应完后，将烧瓶中的丁酮连氮和水全部蒸出，再将烧瓶中的固体物质用水重结晶、洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼169.1g。
Claims (1)
1.一种制备己二酸二酰肼的方法，其特征在于包括如下步骤：将己二酰胺和丁酮连氮放入反应釜中，开启搅拌，待己二酰胺溶于丁酮连氮后，将溶液加热升温至110～130℃，将水缓慢滴加到溶液中，控制反应温度为110℃～130℃，将蒸出的气体引入精馏塔中进行精馏，在塔顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝流回反应釜中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中己二酰胺的含量，待己二酰胺被反应完后，将反应釜中的丁酮连氮和水全部蒸出，再将反应釜中的固体物质用水重结晶、洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼成品；上述步骤中，己二酰胺和丁酮连氮的摩尔比为1∶2～4，己二酰胺和水的摩尔比为1∶4～6。
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