CN111039789A - 一种亚硝酸异戊酯的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种亚硝酸异戊酯的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：1）将异戊醇和固体苯磺酸树脂进行混合，混合温度控制为‑5~10℃；2）向步骤1）的反应液中缓慢滴加亚硝酸钠水溶液，搅拌反应，所述搅拌反应的温度控制在‑5~2℃；3）对步骤2）的反应液进行洗涤、过滤、分液、减压蒸馏得亚硝酸异戊酯，其中，所述异戊醇和固体苯磺酸树脂的质量比为1:1‑3:1，所述亚硝酸钠和异戊醇的质量比为1:1.35‑1:1.5。本发明的产品收率在80%以上，本发明的方法无废酸产生并且苯磺酸树脂能回收再利用还能处理工业废酸。
Description
技术领域
本专利涉及有机化学合成领域，具体领域为一种亚硝酸异戊酯的合成方法。
背景技术
亚硝酸异戊酯是一种起效最快的、持续时间最短的抗心绞痛药物，接触主要使血管扩张，引起血压降低及心动过速；还可作为氰化物的解毒剂和重氮化物的合成。
由异戊醇与亚硝酸钠作用而得常用的合成方法为：
1，在合成管内进行反应，将亚硝酸钠水溶液、盐酸、异戊醇分别打入储槽中。先将盐酸和亚硝酸钠溶液以相同速度滴入合成管道中，当氯气在管道内产生后，向管道内慢慢滴加异戊醇，在管道合成即得粗品。经洗涤、干燥、分馏得成品。
2.反应在反应罐中进行,将水、亚硝酸钠及异戊醇加入反应罐，搅拌，降温滴加盐酸，静置后分去水层，酯层用水洗，再用碳酸钠溶液洗涤，再用水洗。分去水层后，用无水碳酸钠脱水，过滤。滤液蒸馏，收集97-99℃馏分，得亚硝酸异戊酯，收率在78%左右。
上述的合成方法的缺点是：会副产大量酸性废水，且工艺相对繁琐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种亚硝酸异戊酯的合成方法，以解决反应副产大量酸性废水、产品收率低的问题并对可进行资源再利用的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种亚硝酸异戊酯的制备方法，所述方法包括如下步骤：
1）将异戊醇和固体苯磺酸树脂进行混合，混合温度控制为-5~10℃；
2）向步骤1）的反应液中缓慢滴加亚硝酸钠水溶液，搅拌反应，所述搅拌反应的温度控制在-5~2℃；
3）对步骤2）的反应液进行过滤、分液、减压蒸馏得亚硝酸异戊酯，
其中，所述异戊醇和固体苯磺酸树脂的质量比为1:1-2:1，所述亚硝酸钠和固体苯磺酸树脂的质量比为0.67:1-1:1。
进一步的，所述方法还包括将反应后的苯磺酸树脂浸泡在酸性废水中进行再生处理的步骤。
进一步的，所述酸性废水中酸的质量分数为5-31%，所述浸泡的时间为0.5-2h。
进一步的，所述步骤1）和步骤2）中温度的控制方式为使用外置的循环制冷机。
进一步的，所述步骤2）中亚硝酸钠水溶液的滴加时间为0.5-1.2h。
进一步的，所述步骤2）中搅拌反应的时间为2-5h。
进一步的，所述亚硝酸钠水溶液中亚硝酸钠的质量分数为45-52%，进一步优选为47.6%。
进一步的，所述异戊醇和固体苯磺酸树脂的质量比1.08:1-1.34:1，所述亚硝酸钠和固体苯磺酸树脂的质量比为0.72:1-0.93:1。
进一步的，所述固体苯磺酸树、异戊醇和亚硝酸钠三者质量之比为1:1.1:0.81。
本发明利用固体苯磺酸树脂取代传统的盐酸进行反应能够有效控制废酸的产生，苯磺酸树脂的含量过高会导致废酸产生，过量的苯磺酸树脂还会阻碍异戊醇与亚硝酸的反应降低亚硝酸异戊酯的收得率，在本发明的反应体系中将异戊醇和固体苯磺酸树脂的质量比为1:1-2:1为宜，优选的，为保证高的收得率应当控制为1.08:1-1.34:1。
亚硝酸钠的加入目的在于与苯磺酸树脂反应生成亚硝酸，进而与异戊醇反应生成亚硝酸异戊酯，然而亚硝酸钠的加入量过低会造成亚硝酸含量低，异戊醇无法完全反应，然而过量的亚硝酸钠会阻碍异戊醇与亚硝酸的接触反应，从而降低亚硝酸异戊酯的收得率，在本反应体系中，亚硝酸钠和固体苯磺酸树脂的质量比为0.67:1-1:1为宜，优选的，应控制为0.72:1-0.93:1最佳。
进一步的，基于本发明的反应体系，将固体苯磺酸树、异戊醇和亚硝酸钠三者质量之比为1:1.1:0.81时，亚硝酸异戊酯的收得率达到最高水平。
本发明的反应原理如下：
与现有的技术相比，本发明的优势在于：
1）不会产生酸性废水，环保压力小；
2）苯磺酸固体树脂可以循环利用；可以处理其他工艺产生的酸性废水；
3）本发明通过合理的物料配比，大幅提高了亚硝酸异戊酯的收得率，基于本发明的技术方案，亚硝酸异戊酯的收得率在80%以上。
说明书附图
附图1是本发明所述的一种亚硝酸异戊酯的合成方法的示意图。
具体实施方式
实施例1
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇30g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至5℃，开始滴加45%的亚硝酸钠溶液44.4g，滴加时间为0.5h，滴加完毕后搅拌反应2h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率83%。使用5%废盐酸浸泡树脂2h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例2
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇60g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至2℃，开始滴加47.6%的亚硝酸钠溶液46.7g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率81%。使用25%废盐酸浸泡树脂0.7h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例3
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇32.4g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至-5℃，开始滴加47.6%的亚硝酸钠溶液46.7g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率87%。使用30%废盐酸浸泡树脂0.5h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例4
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇33.3g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至-5℃，开始滴加47.6%的亚硝酸钠溶液51.1g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率93%。使用30%废盐酸浸泡树脂0.5h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例5
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇30g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至-5℃，开始滴加47.6%的亚硝酸钠溶液51.1g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率89%。使用30%废盐酸浸泡树脂0.5h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例6
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇30g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至-5℃，开始滴加47.6%的亚硝酸钠溶液63g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率80%。使用30%废盐酸浸泡树脂0.5h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例7
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇60g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至2℃，开始滴加47.6%的亚硝酸钠溶液51g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率84%。使用25%废盐酸浸泡树脂0.7h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
实施例8
在500ml三口烧瓶中投加固体苯磺酸树脂30g和异戊醇40.2g，开启搅拌，开启循环制冷机，待反应体系温度降至2℃，开始滴加50%的亚硝酸钠溶液55.8g，滴加时间为2h，滴加完毕后搅拌反应5h，取出反应液过滤，对滤饼使用纯化水清洗，滤液静置分层,保留上层有机相，无水硫酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏得产品收率83%。使用25%废盐酸浸泡树脂0.7h，然后使用水清洗树脂至出水颜色澄清，并对再生后的树脂进行重复利用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.一种亚硝酸异戊酯的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
1）将异戊醇和固体苯磺酸树脂进行混合，混合温度控制为-5~10℃；
2）向步骤1）的反应液中缓慢滴加亚硝酸钠水溶液，搅拌反应，所述搅拌反应的温度控制在-5~2℃；
3）对步骤2）的反应液进行过滤、分液、减压蒸馏得亚硝酸异戊酯，
其中，所述异戊醇和固体苯磺酸树脂的质量比为1:1-2:1，所述亚硝酸钠和固体苯磺酸树脂的质量比为0.67:1-1:1。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括将反应后的苯磺酸树脂浸泡在酸性废水中进行再生处理的步骤。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述酸性废水中酸的质量分数为5-31%，所述浸泡的时间为0.5-2h。
4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤1）和步骤2）中温度的控制方式为使用外置的循环制冷机。
5.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤2）中亚硝酸钠水溶液的滴加时间为0.5-1.2h。
6.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述步骤2）中搅拌反应的时间为2-5h。
7.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述亚硝酸钠水溶液中亚硝酸钠的质量分数为45-52%，进一步优选为47.6%。
8.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述异戊醇和固体苯磺酸树脂的质量比1.08:1-1.34:1，所述亚硝酸钠和固体苯磺酸树脂的质量比为0.72:1-0.93:1。
9.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于：所述固体苯磺酸树脂、异戊醇和亚硝酸钠三者质量之比为1:1.1:0.81。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20200421 |