CN108285433A - 一种合成马来酰肼的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种合成马来酰肼的方法，该方法是以顺丁烯二酸酐和水合肼为原料，采用磷钨酸铝作催化剂，在一定温度下反应合成马来酰肼。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，有效地促进了酰肼化反应的进行、提高了反应收率。与现有技术相比本发明采用磷钨酸铝作催化剂合成马来酰肼，催化效果好，反应收率高，催化剂易于回收、可重复使用，生产成本低，不产生含盐有机废水，废弃物排放少，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，具体涉及一种合成马来酰肼的方法。
背景技术
马来酰肼，又名顺丁烯二酰肼，为白色结晶固体，难溶于水，易溶于有机溶剂，是一种植物生长调节剂，还具有多种生物活性，用于选择性除草剂和暂时性植物生长抑制剂。药剂可通过叶面角质层进入植株，降低光合作用、渗透压和蒸发作用，能强烈的抑制芽的生长。用于防止马铃薯块茎、洋葱、大蒜、萝卜等贮藏期间的抽芽，并有抑制作物生长延长开花的作用。也可用作除草剂或用于烟草的化学摘心，还有杀菌、抗病毒的作用。
传统的马来酰肼合成工艺是由顺丁烯二酸酐与水合肼在无机酸（硫酸或盐酸）存在下加热进行环合反应制得，其具体步骤如下：在反应釜中投入水合肼，搅拌冷却下滴加无机酸（30%盐酸或硫酸），温度控制在30℃以下，至pH值为5.3～6.7，投入顺丁烯二酸酐，缓慢升温至106～110℃，回流2小时，降温至10℃以下，过滤，滤饼用水冲洗至pH4.8～5.1，干燥即得，收率通常在84～90%。这种生产工艺每生产一吨马来酰肼，会产生4～5吨酸性有机废水，处理废水需要大量碱中和，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，给企业生产成本带来很大的压力，由于废弃物排放量大，传统的生产工艺易造成环境污染。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题和缺点，本发明提供了一种工艺简单、反应收率高、废弃物排放少、生产成本低、绿色环保的合成马来酰肼的新方法。
本发明采用的技术方案是：将顺丁烯二酸酐和水合肼在磷钨酸铝催化剂作用下并在一定温度下进行环合反应得到马来酰肼，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），反应结束后采用减压蒸馏将未反应完的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后用纯水洗涤剩下的固体物质，得到含有催化剂磷钨酸铝的溶液，不溶物经干燥后得到马来酰肼成品。含有催化剂的溶液经减压蒸发浓缩结晶后得到的磷钨酸铝可继续作催化剂使用。
本发明方法具体的工艺步骤如下：将顺丁烯二酸酐、水合肼和磷钨酸铝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反应结束，采用减压蒸馏将未反应完的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后向反应釜内加入适量纯水，当反应釜内的固体物质被搅成浆状后放入离心过滤机中过滤，再用适量纯水对滤饼进行洗涤，洗涤后的滤饼经离心脱水、干燥得到马来酰肼成品。将滤液减压蒸发浓缩结晶回收磷钨酸铝催化剂。
上述步骤中，顺丁烯二酸酐和水合肼的质量比为1∶1～1.5，磷钨酸铝的加入量为顺丁烯二酸酐质量的10%～20%，所用水合肼的含量为80%～100%。其反应方程式如下：
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用环境友好型催化剂磷钨酸铝合成马来酰肼，催化效果好，反应收率高（以顺丁烯二酸酐计收率在95%以上），催化剂易于回收、可重复使用，生产成本低，不产生含盐有机废水，废弃物排放少，是一种绿色环保型生产工艺。
具体实施方式
实施例1
将顺丁烯二酸酐200g、含量为80%的水合肼250g和磷钨酸铝20g置于带搅拌、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，反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，采用减压蒸馏将未反应完的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后向烧瓶中加入适量纯水，当烧瓶内的固体物质被搅成浆状后放入离心过滤器中过滤，再用适量纯水对滤饼进行洗涤，洗涤后的滤饼经离心脱水、干燥得到马来酰肼218.2g。
实施例2
将顺丁烯二酸酐200g、含量为90%的水合肼280g和磷钨酸铝30g置于带搅拌、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，反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，采用减压蒸馏将未反应完的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后向烧瓶中加入适量纯水，当烧瓶内的固体物质被搅成浆状后放入离心过滤器中过滤，再用适量纯水对滤饼进行洗涤，洗涤后的滤饼经离心脱水、干燥得到马来酰肼221.3g。
实施例3
将顺丁烯二酸酐200g、含量为99%的水合肼300g和磷钨酸铝40g置于带搅拌、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，反应4～6小时，当精馏柱顶无冷凝水流出后结束反应，采用减压蒸馏将未反应完的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后向烧瓶中加入适量纯水，当烧瓶内的固体物质被搅成浆状后放入离心过滤器中过滤，再用适量纯水对滤饼进行洗涤，洗涤后的滤饼经离心脱水、干燥得到马来酰肼222.8g。
Claims (1)
1.一种合成马来酰肼的方法，其特征在于包括如下步骤：将顺丁烯二酸酐、水合肼和磷钨酸铝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反应结束，采用减压蒸馏将未反应完的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后向反应釜内加入适量纯水，当反应釜内的固体物质被搅成浆状后放入离心过滤机中过滤，再用适量纯水对滤饼进行洗涤，洗涤后的滤饼经离心脱水、干燥得到马来酰肼成品；上述步骤中，顺丁烯二酸酐和水合肼的质量比为1∶1～1.5，磷钨酸铝的加入量为顺丁烯二酸酐质量的10%～20%，水合肼的含量为80%～100%。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115285952A (zh) * | 2022-07-09 | 2022-11-04 | 黄淮学院 | 一种利用芳香酰肼类化合物合成废水制备硫酸肼的方法 |
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- 2018-02-09 CN CN201810132253.2A patent/CN108285433A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
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| CN115285952B (zh) * | 2022-07-09 | 2023-09-29 | 黄淮学院 | 一种利用芳香酰肼类化合物合成废水制备硫酸肼的方法 |
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