CN108191704A - 一种合成乙酰肼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种合成乙酰肼的方法，该方法是以乙酸和水合肼为原料，采用丝光沸石分子筛作催化剂，在一定温度下反应合成乙酰肼。在反应体系中保持水合肼过量，并将反应生成的水从反应体系中不断分离出去，反应结束后将未参与反应的乙酸和水合肼蒸出回收，趁热过滤回收催化剂，滤液冷却结晶后用纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼成品。与现有技术相比，本发明采用丝光沸石分子筛作催化剂，催化效果好，反应收率高，催化剂易于回收、可重复使用，省去了酯化反应，降低了生产成本低，反应过程无废弃物产生和排放，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，具体涉及一种合成乙酰肼的方法。
背景技术
乙酰肼为白色结晶，熔点58-68 °C，易溶于水，是一种重要化工原材料，它可以用来合成镇痛药物、抗癌药物、牙齿缓蚀剂、片晶活性指数抑制剂、彩色定影液的防雾剂、稳定剂、金属酸洗防腐剂等。尤其是用乙酰肼为原料制备氨基甲酸酯类杀虫剂，可避免直接使用异腈酸甲酯对人体和环境造成的毒害。
目前，乙酰肼的合成方法主要有两种：（1）乙酸法：乙酸法主要是以乙酸和水合肼为原料，在催化剂的作用下通过酰肼化反应合成乙酰肼，该方法目前所使用的催化剂价格昂贵，且催化剂回收困难，后处理复杂，反应收率低（小于80%），生产成本高；（2）乙酸乙酯法：乙酸乙酯法是以乙酸乙酯和水合肼为原料，以无水乙醇为溶剂，经过肼解反应合成乙酰肼，该方法与乙酸法相比虽然在收率上有所提高，但需要先将乙酸与乙醇进行酯化反应，这就增多了反应步骤，增加了生产成本，此外，由于酯化反应使用浓硫酸作催化剂，会产生大量酸性有机废水，用碱中和处理后废水中的盐含量和COD含量都很高，废水处理难度大、处理费用高，废弃物排放量大，易造成环境污染。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和缺点，本发明人进行了深入研究，找到了一种工艺简单、收率高、催化剂易于回收、生产成本较低的合成乙酰肼的新方法。
本发明采用的技术方案是：在氮气保护下，将乙酸和水合肼在催化剂作用下并在一定温度下进行酰肼化反应得到乙酰肼，反应体系中保持水合肼过量，并将反应生成的水从反应体系中不断分离出去（促使反应平衡向正方向移动，以缩短反应时间、提高反应收率），反应结束后将反应液中未参与反应的乙酸和水合肼蒸出回收，趁热过滤回收催化剂，滤液冷却结晶后用纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼成品。上述酰肼化反应所用催化剂为丝光沸石分子筛（粒径为1～2mm），该分子筛催化剂经再生处理后可重复使用。
本发明方法具体的工艺步骤如下：在氮气保护下，将乙酸、水合肼和丝光沸石分子筛放入带有精馏塔的反应釜中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏塔后，在塔顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏塔顶无冷凝水流出后结束反应，继续加热蒸馏，在塔顶温度110℃～120℃采出未反应的乙酸和水合肼，当乙酸和水合肼被全部蒸出后，将釜内液体趁热倒出过滤，回收丝光沸石分子筛催化剂，滤液经冷却结晶、纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼成品。
上述步骤中，乙酸和水合肼的摩尔比为1∶1～2，丝光沸石分子筛的加入量为乙酸质量的10%～30%，所用水合肼的含量在90%以上。其反应方程式如下：
CH3COOH + NH2NH2·H2O →CH3CONHNH2 + 2H2O
本发明的有益效果是：与现有的乙酸法相比，本发明采用丝光沸石分子筛作催化剂，催化效果好，反应收率高（以水合肼计收率在90%以上），催化剂易于回收、可重复使用，后处理简单，产品纯度高，生产成本低；与乙酸乙酯法相比，本发明方法省去了酯化反应，缩短了反应步骤，降低了生产成本，减少了废弃物的排放，是一种绿色环保型生产工艺。
具体实施方式
以下所述百分含量均为质量分数，所有步骤均是在氮气保护下完成的。
实施例1
将乙酸300g、含量为90%的水合肼330g和丝光沸石分子筛30g放入带有搅拌、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏柱后，在柱顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，继续加热蒸馏，在柱顶温度110℃～120℃回收未反应的乙酸和水合肼，当乙酸和水合肼被全部蒸出后，将烧瓶内液体趁热倒出过滤，回收丝光沸石分子筛催化剂，滤液经冷却结晶、纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼336.9g。
实施例2
将乙酸300g、含量为95%的水合肼395g和丝光沸石分子筛60g放入带有搅拌、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏柱后，在柱顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，继续加热蒸馏，在柱顶温度110℃～120℃回收未反应的乙酸和水合肼，当乙酸和水合肼被全部蒸出后，将烧瓶内液体趁热倒出过滤，回收丝光沸石分子筛催化剂，滤液经冷却结晶、纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼344.7g。
实施例3
将乙酸300g、含量为99%的水合肼480g和丝光沸石分子筛90g放入带有搅拌、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏柱后，在柱顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，继续加热蒸馏，在柱顶温度110℃～120℃回收未反应的乙酸和水合肼，当乙酸和水合肼被全部蒸出后，将烧瓶内液体趁热倒出过滤，回收丝光沸石分子筛催化剂，滤液经冷却结晶、纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼355.5g。
Claims (1)
1.一种合成乙酰肼的方法，其特征在于包括如下步骤：在氮气保护下，将乙酸、水合肼和丝光沸石分子筛放入带有精馏塔的反应釜中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏塔后，在塔顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏塔顶无冷凝水流出后结束反应，继续加热蒸馏，在塔顶温度110℃～120℃采出未反应的乙酸和水合肼，当乙酸和水合肼被全部蒸出后，将釜内液体趁热倒出过滤，回收丝光沸石分子筛催化剂，滤液经冷却结晶、纯水洗涤、真空干燥后得到乙酰肼成品；上述步骤中，乙酸和水合肼的摩尔比为1∶1～2，丝光沸石分子筛的粒径为1～2mm，丝光沸石分子筛的加入量为乙酸质量的10%～30%，所用水合肼的含量在90%以上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113563700A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-29 | 湖南工业大学 | 一种含酰肼型成核剂的聚乳酸组合物及其制备方法 |
| CN115466197A (zh) * | 2022-09-14 | 2022-12-13 | 浙江新码生物医药有限公司 | 一种乙酰肼的合成方法 |
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2018
- 2018-01-26 CN CN201810079631.5A patent/CN108191704A/zh not_active Withdrawn
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