CN117820167A - 一种丙二腈的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丙二腈的合成方法，包括以下步骤：S1：在反应器中加入氰乙酰胺和N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）和二氯乙烷，升温至75℃；将三光气溶于二氯乙烷中形成均相溶液，再将该溶液匀速滴加至前述体系内，3~4小时滴加完毕；然后，回流反应8小时；S2：反应产生的尾气二氧化碳和氯化氢用氢氧化钠溶液吸收，HPLC检测反应进程，反应结束，降至室温，用氮气吹扫反应液中残余氯化氢气体及光气，蒸馏回收二氯乙烷；S3：再在真空度为‑0.095MPa条件下减压蒸馏，收集沸点为:105‑115℃的馏分，得丙二腈。本发明特点鲜明，且工艺路线简单、成本低，采用氰乙酰胺和三光气回流反应，使产品收率及品质都有较大的提高，不产生固体废弃物。

Description

一种丙二腈的合成方法

技术领域

本发明涉及丙二腈合成技术领域，具体涉及一种丙二腈的合成方法。

背景技术

丙二腈(Malonitrile)又名二氰甲烷、氰基乙腈等。在丙二腈分子结构中，包括氰基碳、氮以及亚甲基等共计5个活性中心，因此在化工合成中有着非常广泛的应用，如合成医药产品头孢替坦、奥氮平、地昔尼尔、2-氨基烟腈、米力农等；染料及发光材料中间体萘四甲酸、2-甲基-6-叔丁基-4-二氰甲烯基-4H-吡喃等；以及农药苄嘧磺隆、玉嘧磺隆、烟嘧磺隆、双草醚等，市场需求量非常大。

据了解，目前丙二腈的合成分别有气相法和液相法两种，国外的丙二腈合成以气相法为主，以乙腈和氯氰为原料进行合成，通过管式反应器连续反应得到丙二腈，气相合成丙二腈工艺三废少，但能耗较高，反应需要较高的温度以及压力，需要特殊设备以保证安全；国内的丙二腈生产主要采用液相法，以氰乙酰胺为原料，以三氯氧磷为脱水剂，在大量催化剂存在下进行合成，液相法合成丙二腈工艺成熟，操作简单，设备投入少，反应更加安全。与气相法相比，液相法的生产过程中产生大量固废磷酸盐较难处理。

因此，需要提出一种新的技术方案来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种丙二腈的合成方法，减少固废产生，同时提高摩尔收率，大大减少生产成本。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种丙二腈的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在反应器中加入氰乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二氯乙烷，升温至75℃；将三光气溶于二氯乙烷中形成均相溶液，再将该溶液匀速滴加至前述体系内，3~4小时滴加完毕；然后，回流反应8小时；

S2：反应产生的尾气二氧化碳和氯化氢用氢氧化钠溶液吸收，HPLC检测反应进程，反应结束，降至室温，用氮气吹扫反应液中残余氯化氢气体及光气，蒸馏回收二氯乙烷；

S3：再在真空度为-0.095MPa 条件下减压蒸馏，收集沸点为:105-115℃的馏分，得丙二腈。

本发明相较于现有的有益效果在于：通过本发明丙提供的二腈的合成方法，没有固废产生，后处理简单易行，最终产品纯度高，收率提升。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明中实施例提供的丙二腈的合成路线图。

图2为本发明中实施例提供的丙二腈的液相质谱图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的原料、试剂、仪器等如无特殊说明，均可通过商业途径获得。

实施例1

一种丙二腈的合成方法，包括如下步骤：

S1：在反应器中加入50g氰乙酰胺和9mlN,N-二甲基甲酰胺（DMF）和300ml二氯乙烷，升温至75℃；将72g三光气溶于120ml二氯乙烷中形成均相溶液，再将该溶液匀速滴加至前述体系内，3~4小时滴加完毕；然后，回流反应8小时；

S2：反应产生的尾气二氧化碳和氯化氢用氢氧化钠溶液吸收，HPLC检测反应进程，反应结束，降至室温，用氮气吹扫反应液中残余氯化氢气体及光气，蒸馏回收二氯乙烷；

S3：再在真空度为-0.095MPa 条件下减压蒸馏，收集沸点为:105-115℃的馏分，得丙二腈30g，纯度98.2%，摩尔收率76.36%。

实施例2

一种丙二腈的合成方法，包括如下步骤：

S1：在反应器中加入100g氰乙酰胺和18mlN,N-二甲基甲酰胺（DMF）和600ml二氯乙烷，升温至75℃；将144g三光气溶于240ml二氯乙烷中形成均相溶液，再将该溶液匀速滴加至前述体系内，3~4小时滴加完毕；然后，回流反应8小时；

S2：反应产生的尾气二氧化碳和氯化氢用氢氧化钠溶液吸收，HPLC检测反应进程，反应结束，降至室温，用氮气吹扫反应液中残余氯化氢气体及光气，蒸馏回收二氯乙烷；

S3：再在真空度为-0.095MPa 条件下减压蒸馏，收集沸点为:105-115℃的馏分，得丙二腈59.7g，纯度98.6%，摩尔收率75.98%。

需要说明的是，本发明的实施例1和2可参考“专利号为CN201911009626.8的中国专利——一种丙二腈的合成方法，和专利号为CN202110091101.4的中国专利——一种丙二腈的制备方法及制备得到的丙二腈，以及专利号为CN201811315738.1的中国专利——一种丙二腈的合成方法”等现有文献，但本发明作了进一步的改进，通过本发明制得的丙二腈30-59.7g，纯度98.2-98.6%，摩尔收率75.98-76.36%。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种丙二腈的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在反应器中加入氰乙酰胺和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和二氯乙烷，升温至75℃；将三光气溶于二氯乙烷中形成均相溶液，再将该溶液匀速滴加至前述体系内，3~4小时滴加完毕；然后，回流反应8小时；

S2：反应产生的尾气二氧化碳和氯化氢用氢氧化钠溶液吸收，HPLC检测反应进程，反应结束，降至室温，用氮气吹扫反应液中残余氯化氢气体及光气，蒸馏回收二氯乙烷；

S3：再在真空度为-0.095MPa 条件下减压蒸馏，收集沸点为:105-115℃的馏分，得丙二腈。