CN111153834B - 一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法 - Google Patents
一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111153834B CN111153834B CN201911397561.9A CN201911397561A CN111153834B CN 111153834 B CN111153834 B CN 111153834B CN 201911397561 A CN201911397561 A CN 201911397561A CN 111153834 B CN111153834 B CN 111153834B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acid
- dimethyl
- anhydride
- water
- distillation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C273/00—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C273/18—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas
- C07C273/1854—Preparation of urea or its derivatives, i.e. compounds containing any of the groups, the nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted ureas by reactions not involving the formation of the N-C(O)-N- moiety
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
- C07C253/32—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
- C07C253/34—Separation; Purification
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种1，3‑二甲基氰乙酰脲的制备方法，属于化工工艺技术领域。该方法将氰乙酸进行真空精馏；真空精馏完成后，向精馏后的氰乙酸中加入含酐醋酸，然后继续加热负压蒸馏，进行酸带水，得到无水氰乙酸和醋酸；带水终点后，冷却降温至38～42℃加入二甲脲，完毕，再升温至58～62℃加入醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到95～98℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，缩合反应结束，得1，3‑二甲基氰乙酰脲。本发明的方法得到的产品收率提高平均约0.5％左右；性状由原来的棕红色液体变为浅棕红色液体，另外该方法节约了成本。
Description
技术领域
本发明属于化工工艺技术领域，具体涉及一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法。
背景技术
咖啡因生产工艺中，缩合是合成工艺第一步反应，氰乙酸、二甲脲在脱水剂醋酐的作用通过缩合反应得到中间产品1，3-二甲基氰乙酰脲。而此缩合反应需要基本在接近无水(要求在缩合反应器氰乙酸中含水量＜1.0％)情况进行反应，否则，会造成缩合反应不完全，影响缩合的收率。而缩合反应得到的1，3-二甲基氰乙酰脲的收率、质量对最终咖啡因的收率、质量起着决定性的作用。现有的生产工艺为了保证缩合反应前氰乙酸含水符合要求，第一步负压蒸馏出氰乙酸大量的水；第二步加入醋酸酐和剩余少量的水反应生成醋酸，负压将醋酸蒸馏出来，两步完成后基本可以达到缩合反应的工艺要求。
反应原理如下：
(1)、蒸水、带水
(2)、缩合反应
现有的方法存在一定的不足，表现为：
1、氰乙酸蒸馏第二步使用醋酐带水，使醋酐消耗增加，提高了咖啡因原料制造成本。
2、直接向氰乙酸中加入醋酐带水，在高温条件下加入的醋酐和少量的水迅速反应放热，造成氰乙酸局部过高，由于氰乙酸不稳定，温度过高易造成烧料而使氰乙酸分解，对1，3-二甲基氰乙酰脲的质量、缩合收率造成影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，该方法的收率提高，且1，3-二甲基氰乙酰脲的质量提升，成本下降。
本发明提供一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，该方法包括：
步骤一：将氰乙酸进行真空精馏；
步骤二：真空精馏完成后，向精馏后的氰乙酸中加入含酐醋酸，然后继续加热负压蒸馏，进行酸带水，得到无水氰乙酸和醋酸；
步骤三：带水终点后，冷却降温至38～42℃加入二甲脲，完毕，再升温至58～62℃加入醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到95～98℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲。
优选的是，所述的步骤一中真空精馏的温度≤92℃，真空度≥0.092Mpa。
优选的是，所述的氰乙酸的质量kg：含酐醋酸的体积L为255：(130～150)。
优选的是，所述的含酐醋酸是将醋酸酐溶于醋酸中得到的，所述的醋酸酐的含量为3～5％。
优选的是，所述的步骤二带水温度≤92℃、真空度≥0.092MPa。
优选的是，所述的步骤三中无水氰乙酸、二甲脲和醋酸酐的摩尔比为1:(1.0595-1.0700):(1.166-1.176)
优选的是，所述的步骤三中蒸酸温度≤92℃、真空度≥0.092MPa。
本发明的有益效果
本发明提供一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，该方法是使用缩合反应产生的副产含酐醋酸替代醋酐，利用含酐醋酸中3～5％醋酐含量进行带水，不仅达到预期的带水结果，同时，由于少量的醋酐含在醋酸中，加入后反应温和，杜绝了直接加入醋酐造成烧料的损害，进而提高了缩合收率，收率提高平均约0.5％左右；同时保证了1，3-二甲基氰乙酰脲的质量，实验结果表明：本发明的工艺得到的1，3-二甲基氰乙酰脲性状由原来的棕红色液体变为浅棕红色液体，从这一性状的改变可以肯定1，3-二甲基氰乙酰脲烧料分解的情况得以杜绝。同时，从后续中间产品DM·FAU外观性状的改善及含量的提高都得到证明。
另外，本发明的工艺取消直接用醋酐带水后，醋酐消耗减少约3％，每年节省醋酐约38吨，FAU原料成本下降约123元/吨，每年为公司可增加利润约22万元。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的1，3-二甲基氰乙酰脲的照片图；
图2为以本发明1，3-二甲基氰乙酰脲为原料制备DM·FAU的外观照片。
具体实施方式
本发明提供一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，该方法包括：
步骤一：将氰乙酸在加热、负压进行真空蒸馏，将氰乙酸中大量的水蒸馏出来，所述的蒸馏温度优选≤92℃，更优选为85-90℃，真空度优选≥0.092MPa，更优选为0.095-0.098MPa；
步骤二：真空精馏完成后，向精馏后的氰乙酸中加入含酐醋酸，所述的含酐醋酸是将醋酸酐溶于醋酸中得到的，所述的醋酸酐的含量为3～5％，利用含酐醋酸中含量3～5％的醋酐和剩余少量的水全部反应生产醋酸，然后继续加热负压蒸馏，进行酸带水，得到无水氰乙酸和醋酸；所述的带水温度优选≤92℃，更优选为85-90℃，真空度优选≥0.092MPa，更优选为0.095-0.098MPa；所述的氰乙酸的质量kg：含酐醋酸的体积L优选为255：(130～150)；
反应过程如下：
步骤三：带水终点后，冷却降温至38～42℃加入二甲脲，完毕，再升温至58～62℃加入醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到95～98℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲，所述的蒸酸的温度优选≤92℃，更优选为85-90℃，真空度优选≥0.092MPa，更优选为0.095-0.098MPa；所述的无水氰乙酸、二甲脲和醋酸酐的摩尔比优选为1:(1.0595-1.0700):(1.166-1.176)，更优选为1：1.1595：1.166。
反应过程如下：
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，实施例中涉及到的原料均为商购获得。
实施例1
将255kg氰乙酸，加热、负压进行真空蒸馏，将氰乙酸中大量的水蒸馏出来，蒸馏温度为85℃，真空度为0.095MPa；
真空精馏完成后，加入含酐醋酸130L，利用含酐醋酸中含量3％的醋酐和剩余少量的水全部反应生产醋酸，然后，继续加热负压蒸馏，进行酸带水，带水温度为85℃，真空度为0.095MPa，得到230kg无水氰乙酸和110L醋酸；
带水终点后，冷却降温至38℃加入196kg二甲脲，完毕，再调整温度为58℃加入255kg醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到95℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，蒸酸温度为85℃，真空度为0.095MPa，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲，颜色为浅棕红色液体，产品的外观照片如图1所示，收率为95.3％。
图2为以本发明1，3-二甲基氰乙酰脲为中间体制备DM·FAU的外观照片。从图2可以看出，制备得到的产物DM·FAU外观得到了改善。
实施例2
将255kg氰乙酸，加热、负压进行真空蒸馏，将氰乙酸中大量的水蒸馏出来，蒸馏温度为90℃，真空度为0.098MPa；
真空精馏完成后，加入含酐醋酸150L，利用含酐醋酸中含量5％的醋酐和剩余少量的水全部反应生产醋酸，然后，继续加热负压蒸馏，进行酸带水，带水温度为90℃，真空度为0.098MPa，得到235kg无水氰乙酸和130L醋酸；
带水终点后，冷却降温至42℃加入197kg二甲脲，完毕，再调整温度为62℃加入256kg醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到98℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，蒸酸温度为90℃，真空度为0.098MPa，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲，颜色为浅棕红色液体，收率为95.5％。
实施例3
将255kg氰乙酸，加热、负压进行真空蒸馏，将氰乙酸中大量的水蒸馏出来，蒸馏温度为92℃，真空度为0.092MPa；
真空精馏完成后，加入含酐醋酸140L，利用含酐醋酸中含量4％的醋酐和剩余少量的水全部反应生产醋酸，然后，继续加热负压蒸馏，进行酸带水，带水温度为92℃，真空度为0.092MPa，得到232kg无水氰乙酸和120L醋酸；
带水终点后，冷却降温至40℃加入198kg二甲脲，完毕，再调整温度为60℃加入257kg醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到96℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，蒸酸温度为92℃，真空度为0.092MPa，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲，颜色为浅棕红色液体，收率为95.6％。
实施例4
将255kg氰乙酸，加热、负压进行真空蒸馏，将氰乙酸中大量的水蒸馏出来，蒸馏温度为88℃，真空度为0.094MPa；
真空精馏完成后，加入含酐醋酸140L，利用含酐醋酸中含量4％的醋酐和剩余少量的水全部反应生产醋酸，然后，继续加热负压蒸馏，进行酸带水，带水温度为88℃，真空度为0.094MPa，得到235kg无水氰乙酸和120L醋酸；
带水终点后，冷却降温至40℃加入196kg二甲脲，完毕，再调整温度为60℃加入257kg醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到96℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，蒸酸温度为88℃，真空度为0.094MPa，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲，颜色为浅棕红色液体，收率为95.8％。
Claims (6)
1.一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，其特征在于，该方法包括：
步骤一：将氰乙酸进行真空精馏；
步骤二：真空精馏完成后，向精馏后的氰乙酸中加入含酐醋酸，然后继续加热负压蒸馏，进行酸带水，得到无水氰乙酸和醋酸；所述的含酐醋酸是将醋酸酐溶于醋酸中得到的，所述的醋酸酐的含量为3~5%；
步骤三：带水终点后，冷却降温至38~42℃加入二甲脲，完毕，再升温至58~62℃加入醋酸酐进行缩合反应，缩合反应温度达到95~98℃开启蒸馏阀门负压下真空蒸馏含酐醋酸，缩合反应结束，得1，3-二甲基氰乙酰脲。
2.根据权利要求1所述的一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，其特征在于，所述的步骤一中真空精馏的温度≤92℃，真空度≥0.092Mpa。
3.根据权利要求1所述的一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，其特征在于，所述的氰乙酸的质量kg：含酐醋酸的体积L为255：（130~150）。
4.根据权利要求1所述的一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，其特征在于，所述的步骤二带水温度≤92℃、真空度≥0.092MPa。
5.根据权利要求1所述的一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中无水氰乙酸、二甲脲和醋酸酐的摩尔比为1:（1.0595-1.0700）:（1.166-1.176）。
6.根据权利要求1所述的一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法，其特征在于，所述的步骤三中蒸酸温度≤92℃、真空度≥0.092MPa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911397561.9A CN111153834B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911397561.9A CN111153834B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111153834A CN111153834A (zh) | 2020-05-15 |
| CN111153834B true CN111153834B (zh) | 2022-06-14 |
Family
ID=70559279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911397561.9A Active CN111153834B (zh) | 2019-12-30 | 2019-12-30 | 一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111153834B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111592548B (zh) * | 2020-06-15 | 2021-05-04 | 石家庄四药有限公司 | 一种茶碱钠盐的制备方法 |
| CN115260106B (zh) * | 2022-09-23 | 2022-12-06 | 新华制药（寿光）有限公司 | 一种6-氨基-1,3-二甲基脲嘧啶的制备方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2523496A (en) * | 1948-10-21 | 1950-09-26 | Kenneth N Campbell | Method of preparing xanthine and methylated xanthines |
| DD140878A1 (de) * | 1978-12-21 | 1980-04-02 | Helmut Krahnefeld | Technisches verfahren zur kontinuierlichen herstellung von cyanacetyl-n,n'-dimethylharnstoff |
| CN102344451B (zh) * | 2011-10-19 | 2013-07-24 | 吉林省舒兰合成药业股份有限公司 | 一种制备咖啡因的方法 |
| CN106083853A (zh) * | 2016-06-25 | 2016-11-09 | 安徽柒柒塑业有限公司 | 一种咖啡因的生产流程 |
| CN106045879B (zh) * | 2016-08-15 | 2021-07-02 | 国药集团化学试剂有限公司 | 一种制备氰乙酸的方法 |
| CN110922363A (zh) * | 2019-12-28 | 2020-03-27 | 新华制药（寿光）有限公司 | 一种紫脲酸连续化生产工艺 |
| CN111592548B (zh) * | 2020-06-15 | 2021-05-04 | 石家庄四药有限公司 | 一种茶碱钠盐的制备方法 |
-
2019
- 2019-12-30 CN CN201911397561.9A patent/CN111153834B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111153834A (zh) | 2020-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111153834B (zh) | 一种1，3-二甲基氰乙酰脲的制备方法 | |
| CN102516117B (zh) | 水合肼法生产甲基肼的工艺 | |
| CN101307023B (zh) | 5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的生产工艺 | |
| CN101928202B (zh) | 一种高纯度3-氯-1,2-丙二醇的生产方法 | |
| CN110028424A (zh) | 基于2-氨基-5-硝基苯甲腈的合成工艺 | |
| CN112552182B (zh) | 一种萘替芬药物中间体n-甲基-1-萘甲胺新合成工艺 | |
| CN108752217B (zh) | 一种度鲁特韦关键中间体2,4-二氟苄胺的合成方法 | |
| CN115057784B (zh) | 一种辛菌胺废水处理方法 | |
| CN109467515B (zh) | 中间体l-丙氨酸异丙酯盐酸盐的合成方法 | |
| CN111153779A (zh) | 一种间氟苯甲醚的高效合成方法 | |
| CN114105771A (zh) | 一种高效制备邻硝基苯乙醚的工艺 | |
| CN110590580B (zh) | 一乙醇胺和二乙醇胺的制备方法 | |
| CN106478422A (zh) | 一种对硝基苯乙酸的制备方法 | |
| CN101759582A (zh) | Dl-对羟基苯甘氨酸生产新工艺 | |
| CN110590572B (zh) | 生产一乙醇胺和二乙醇胺的方法 | |
| CN110586169B (zh) | 合成一乙醇胺和二乙醇胺的催化剂 | |
| CN215975597U (zh) | 使用开式或闭式热泵的氨肟化反应溶剂叔丁醇节能回收装置 | |
| CN110590578B (zh) | 制备一乙醇胺和二乙醇胺的方法 | |
| CN110590579B (zh) | 合成一乙醇胺和二乙醇胺的方法 | |
| CN110586171B (zh) | 生产一乙醇胺和二乙醇胺的催化剂 | |
| CN116675991A (zh) | 一种副品红的制备方法 | |
| CN114057602A (zh) | 一种水合肼法生产乙基肼的制备方法 | |
| CN111320534A (zh) | 一种紫外线吸收剂bp-2的生产方法 | |
| CN1061033C (zh) | 化学中间体n-甲基环己胺的生产方法 | |
| CN112341321A (zh) | 黑檀醇的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |