RU2177939C2 - Method of synthesis of azobisformamide - Google Patents

Method of synthesis of azobisformamide Download PDF

Info

Publication number
RU2177939C2
RU2177939C2 RU99120933A RU99120933A RU2177939C2 RU 2177939 C2 RU2177939 C2 RU 2177939C2 RU 99120933 A RU99120933 A RU 99120933A RU 99120933 A RU99120933 A RU 99120933A RU 2177939 C2 RU2177939 C2 RU 2177939C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
azobisformamide
hydrazobisformamide
synthesis
bromine
oxidation
Prior art date
Application number
RU99120933A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU99120933A (en
Inventor
Б.Н. Горбунов
В.А. Очнева
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов" filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт химикатов для полимерных материалов"
Priority to RU99120933A priority Critical patent/RU2177939C2/en
Publication of RU99120933A publication Critical patent/RU99120933A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2177939C2 publication Critical patent/RU2177939C2/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: organic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to the improved method of synthesis of azobisformamide used as a foaming agent. Invention describes method of synthesis of azobisformamide by condensation of urea with hydrazine hydrate in acid medium at increased temperature followed by oxidation of hydrazobisformamide in the presence of bromine. Synthesis of hydrazobisformamide is carried out at boiling point of reaction mass and pH 4-6 followed by its oxidation without isolation to the end product using oxidative-reductive system hydrogen peroxide-bromine at 20-70 C. EFFECT: simplified technology, increased yield of product, sewage refining.

Description

Изобретение относится к усовершенствованию способа получения азобисформамида, используемого в качестве вспенивающего агента. The invention relates to an improvement in the method of producing azobisformamide used as a blowing agent.

Промышленный способ получения азобисформамида включает три отдельные схемы:
- получение соли гидразина из гидразингидрата и минеральной кислоты;
- конденсация соли гидразина с мочевиной с образованием гидразобисформамида;
- окисление гидразобисформамида газообразным хлором в присутствии бромсодержащего катализатора до азобисформамида /ТУ 113-38-110-91 "Азодикарбонамид (порофор ЧХЗ-21)"; Технологический регламент установки получения порофора ЧХЗ-21, 1965, Чернореченский химический завод/.
The industrial method for producing azobisformamide includes three separate schemes:
- obtaining a salt of hydrazine from hydrazine hydrate and mineral acid;
- condensation of the hydrazine salt with urea to form hydrazobisformamide;
- oxidation of hydrazobisformamide with gaseous chlorine in the presence of a bromine-containing catalyst to azobisformamide / TU 113-38-110-91 "Azodicarbonamide (porphore ChKhZ-21)"; The technological regulations of the installation for the production of porphore CHKhZ-21, 1965, Chernorechensky Chemical Plant.

Недостатками указанного способа являются его многостадийность, сложность аппаратурного оформления, наличие высоконцентрированных солевых сточных вод, использование высокотоксичного газообразного хлора, что обусловило возможность размещения производства азобисформамида только на заводах, где имеется специальное складское хозяйство и территориальные возможности для хранения хлора. The disadvantages of this method are its multi-stage, the complexity of the hardware design, the presence of highly concentrated salt wastewater, the use of highly toxic gaseous chlorine, which made it possible to locate the production of azobisformamide only in plants where there is a special warehouse and territorial capabilities for storing chlorine.

Описанные в литературе способы получения азобисформамида основаны на использовании в качестве исходного вещества гидразобисформамида. В качестве окислителей используют марганцовокислый калий, гипохлорит натрия, бихроматы щелочных металлов, перекись водорода в сочетании с бромистоводородной кислотой, ее солями, соляной кислотой и другими соединениями /авт. свид. ЧССР 235393, МКИ С 07 С 107/02, 1983; патент СРР 90091, МКИ С 07 С 103/00, 1984; патент СРР 91669, МКИ С 07 С 103/00, 1985; патент СРР 91670 МКИ С 07 С 103/00, 1985; патент СРР 92105, МКИ С 07 С 107/02, 1985; патент СРР 92106, МКИ С 07 С 107/02, 1985; патент СРР 92109 МКИ С 07 С 107/02, 1985; патент СРР 97229, МКИ С 07 С 107/02, 1987; авт. свид. ЧССР 244312, МКИ С 07 С 107/02, 1984/. The methods for producing azobisformamide described in the literature are based on the use of hydrazobisformamide as the starting material. Potassium permanganate, sodium hypochlorite, alkali metal dichromates, hydrogen peroxide in combination with hydrobromic acid, its salts, hydrochloric acid and other compounds are used as oxidizing agents / ed. testimonial. Czechoslovakia 235393, MKI C 07 C 107/02, 1983; patent CPP 90091, MKI C 07 C 103/00, 1984; patent CPP 91669, MKI C 07 C 103/00, 1985; patent CPP 91670 MKI C 07 C 103/00, 1985; patent CPP 92105, MKI C 07 C 107/02, 1985; patent CPP 92106, MKI C 07 C 107/02, 1985; patent CPP 92109 MKI C 07 C 107/02, 1985; patent CPP 97229, MKI C 07 C 107/02, 1987; author testimonial. Czechoslovakia 244312, MKI S 07 S 107/02, 1984 /.

Недостатками этих способов является низкий выход азобисформамида, сложность технологического процесса и аппаратурного оформления, необходимость получения гидразобисформамида как товарного продукта и (как и в хлорном окислении) большое количество минерализованных сточных вод. The disadvantages of these methods are the low yield of azobisformamide, the complexity of the process and equipment design, the need to obtain hydrazobisformamide as a commercial product and (as in chlorine oxidation) a large amount of mineralized wastewater.

Наиболее близкими и предлагаемому являются:
- способ получения гидразобисформамида конденсацией мочевины с гидразингидратом в присутствии минеральной кислоты (Н24) в водной среде при 80-120oС в течение 2-10 часов. После охлаждения массы до комнатной температуры продукт отфильтровывают, промывают водой и сушат. Выход гидразобисформамида составляет 94%, считая на гидразин /патент СРР 90402, МКИ С 07 С 109/00, 1984/;
- способ получения азобисформамида окислением гидразобисформамида бихроматом натрия в присутствии брома и серной кислоты, взятых в соотношении 1: 0,5-1,5: 0,01-0,3: 1,5-2,5 при 10-25oС. Время реакции 1-6 часов. Выход продукта 96,5, считая на гидразобисформамид /патент СРР 92108, МКИ С 07 С 107/02, 1985/.
The closest and proposed are:
- a method for producing hydrazobisformamide by condensation of urea with hydrazine hydrate in the presence of mineral acid (H 2 SO 4 ) in an aqueous medium at 80-120 o C for 2-10 hours. After cooling the mass to room temperature, the product is filtered off, washed with water and dried. The yield of hydrazobisformamide is 94%, counting on hydrazine / patent CPP 90402, MKI C 07 C 109/00, 1984 /;
- a method of producing azobisformamide by oxidation of hydrazobisformamide with sodium dichromate in the presence of bromine and sulfuric acid, taken in a ratio of 1: 0.5-1.5: 0.01-0.3: 1.5-2.5 at 10-25 o C. The reaction time is 1-6 hours. The product yield of 96.5, counting on hydrazobisformamide / patent CPP 92108, MKI C 07 With 107/02, 1985 /.

Выход азобисформамида в пересчете на гидразин составляет 90,7%. The yield of azobisformamide in terms of hydrazine is 90.7%.

Этому способу присущи все недостатки, указанные для вышеописанных аналогов. Кроме того, необходимость применения большего количества серной кислоты (от 1,5 до 2,5 вес. ч. на 1 вес. ч. гидразобисформамида) и бихромата вместе с необходимостью очистки сточных вод от хрома, дефицит бихромата и его высокая стоимость делают данный способ неконкурентоспособным для промышленного применения даже по сравнению со способом окисления хлором. This method has all the disadvantages indicated for the above analogues. In addition, the need to use more sulfuric acid (from 1.5 to 2.5 parts by weight per 1 part by weight of hydrazobisformamide) and bichromate together with the need to treat wastewater from chromium, the lack of bichromate and its high cost make this method uncompetitive for industrial use even compared to the chlorine oxidation method.

Задачей настоящего изобретения является упрощение технологии получения азобисформамида, повышение выхода продукта, облагораживание сточных вод. The objective of the present invention is to simplify the technology of obtaining azobisformamide, increase product yield, refinement of wastewater.

Задача решается предлагаемым способом получения азобисформамида, заключающимся в том, что гидразингидрат конденсируют с мочевиной в присутствии минеральной кислоты и, не выделяя промежуточный продукт - гидразобисформамид, в том же реакторе окисляют его окислительно-восстановительной системой перекись водорода - бром до конечного продукта. Выход азобисформамида 94-97%, считая на гидразин. Газовое число 260-270 см3/г. Температура разложения 190-205oС.The problem is solved by the proposed method for producing azobisformamide, namely, that hydrazine hydrate is condensed with urea in the presence of mineral acid and, without isolating the intermediate product - hydrazobisformamide, in the same reactor it is oxidized with a redox system hydrogen peroxide - bromine to the final product. The yield of azobisformamide is 94-97%, counting on hydrazine. The gas number is 260-270 cm 3 / g. The decomposition temperature of 190-205 o C.

Отличием предлагаемого способа от известного является получение азобисформамида из гидразингидрата в одном реакторе без выделения промежуточных продуктов и использование окислительно-восстановительной системы перекись водорода - бром. The difference between the proposed method and the known one is the production of azobisformamide from hydrazine hydrate in one reactor without isolation of intermediate products and the use of a redox system hydrogen peroxide - bromine.

Технология получения азобисформамида заключается в следующем: в реакционную колбу загружают последовательно воду, мочевину, гидразингидрат, серную кислоту. Нагревают содержимое колбы до температуры кипения, выдерживают 6 часов, поддерживая рН реакциионной массы в пределах 4-6. По окончании выдержки содержимое колбы охлаждают до комнатной температуры, декантируют маточник, промывают осадок водой. По окончании промывки в колбу заливают воду, подкисляют реакционную массу до рН 1-2, загружают бром и придают перекись водорода, поддерживая температуру реакционной массы в целях ликвидации потерь брома и безопасности процесса в интервале 20-70oС. По окончании придачи перекиси водорода дают выдержку 1-5 часов, фильтруют, промывают продукт на фильтре водой до нейтральной реакции, сушат.The technology for producing azobisformamide is as follows: water, urea, hydrazine hydrate, sulfuric acid are sequentially loaded into the reaction flask. Heated the contents of the flask to a boiling point, held for 6 hours, maintaining the pH of the reaction mass within 4-6. At the end of the exposure, the contents of the flask are cooled to room temperature, the mother liquor is decanted, and the precipitate is washed with water. After washing, pour water into the flask, acidify the reaction mass to pH 1-2, load bromine and add hydrogen peroxide, maintaining the temperature of the reaction mass in order to eliminate losses of bromine and process safety in the range of 20-70 o C. After completion of the addition, give hydrogen peroxide exposure 1-5 hours, filtered, washed the product on the filter with water until neutral, dried.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

ПРИМЕР 1
В реакционную колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником, термометром и капельной воронкой, последовательно загружают 320 мл воды, 268,8 г мочевины, 74,6 г 68,3%-ного гидразингидрата, 90 см3 концентрированной серной кислоты. Нагревают содержимое колбы до температуры кипения и выдерживают 6 часов, поддерживая рН 4-6. По окончании выдержки реакционную массу охлаждают до комнатной температуры, отстаивают 20-30 мин и декантируют маточник. Затем дважды промывают осадок водой. После этого в колбу заливают 320 мл воды, подкисляют массу до рН 1-2, загружают 3,5 см3 брома. Поднимают температуру до 45oС и придают 127 см3 39,7%-ной перекиси водорода, поддерживая температуру не выше 65oС. Затем выдерживают массу при 65-70oС 1 час, охлаждают до комнатной температуры, фильтруют, промывают целевой продукт водой до нейтральной реакции. Сушат. Получают 183 г азобисформамида, что составляет 97,3%, считая на гидразин. Температура разложения 198oС. Газовое число 267 см3/г.
EXAMPLE 1
In a reaction flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser, thermometer and dropping funnel, 320 ml of water, 268.8 g of urea, 74.6 g of 68.3% hydrazine hydrate, 90 cm 3 of concentrated sulfuric acid are successively charged. Heat the contents of the flask to a boiling point and incubate for 6 hours, maintaining a pH of 4-6. At the end of the exposure, the reaction mass is cooled to room temperature, settled for 20-30 minutes and the mother liquor is decanted. Then the precipitate is washed twice with water. After that, 320 ml of water is poured into the flask, the mass is acidified to pH 1-2, and 3.5 cm 3 of bromine are charged. Raise the temperature to 45 o C and give 127 cm 3 of 39.7% hydrogen peroxide, maintaining the temperature not higher than 65 o C. Then the mass is kept at 65-70 o C for 1 hour, cooled to room temperature, filtered, washed with the target product water until neutral. They are drying. Obtain 183 g of azobisformamide, which is 97.3%, counting on hydrazine. The decomposition temperature is 198 o C. Gas number 267 cm 3 / year

ПРИМЕР 2
В эмалированный реактор вместимостью 1 м3, снабженный мешалкой, рубашкой, гильзой для термометра, теплообменником, мерниками для серной кислоты и перекиси водорода, заливают 320 дм3 воды, включают мешалку, загружают последовательно 269 кг мочевины, 75 кг 67,8%-ного гидразингидрата и 165 кг концентрированной серной кислоты, нагревают до температуры кипения и выдерживают в этих условиях 6 часов, поддерживая рН реакционной массы 4-6. По окончании выдержки охлаждают до 20-25oС, отстаивают 1 час, декантируют маточник, промывают осадок дважды водой. Затем в реактор заливают воду и последовательно загружают 15 кг концентрированной серной кислоты и 5 дм3 брома. Поднимают температуру реакционной массы до 45oС и начинают придачу 154 кг 37%-ной перекиси водорода, поддерживая температуру в пределах 50-60oС. По окончании придачи перекиси водорода выдерживают 3 часа при 55-60oС. Затем содержимое реактора охлаждают до 20-25oС и полученную суспензию готового продукта передают на стадию фильтрации и промывки водой до нейтральной реакции. Сушат продукт при 80-100oС.
EXAMPLE 2
In an enameled reactor with a capacity of 1 m 3 , equipped with a stirrer, a jacket, a thermometer sleeve, a heat exchanger, measuring devices for sulfuric acid and hydrogen peroxide, pour 320 dm 3 of water, turn on the stirrer, load 269 kg of urea, 75 kg of 67.8% hydrazine hydrate and 165 kg of concentrated sulfuric acid, heated to boiling point and maintained under these conditions for 6 hours, maintaining the pH of the reaction mass 4-6. At the end of the exposure, it is cooled to 20-25 o C, it settles for 1 hour, the mother liquor is decanted, the precipitate is washed twice with water. Then water is poured into the reactor and 15 kg of concentrated sulfuric acid and 5 dm 3 of bromine are successively charged. The temperature of the reaction mixture is raised to 45 ° C. and the addition of 154 kg of 37% hydrogen peroxide is started, maintaining the temperature within the range of 50-60 ° C. After the completion of the addition, the hydrogen peroxide is held for 3 hours at 55-60 ° C. The contents of the reactor are then cooled to 20-25 o With and the resulting suspension of the finished product is passed to the stage of filtration and washing with water until neutral. Dry the product at 80-100 o C.

Получают 175 кг азобисформамида, что составляет 94,6%, считая на загруженный гидразин. Температура разложения 192oС. Газовое число 272 см3/г.175 kg of azobisformamide are obtained, which is 94.6%, based on the loaded hydrazine. The decomposition temperature is 192 o C. The gas number is 272 cm 3 / g.

Техническим результатом предлагаемого способа является получение азобисформамида с высоким выходом и качеством, упрощение технологического процесса, сокращение количества концентрированных минерализованных сточных вод. По сравнению с промышленным способом к тому же значительно улучшаются санитарно-экологические характеристики производства за счет отказа от использования токсичного хлора, появляется возможность организации производства азобисформамида на предприятиях общего органического синтеза. The technical result of the proposed method is to obtain azobisformamide with high yield and quality, simplifying the process, reducing the amount of concentrated mineralized wastewater. Compared with the industrial method, the sanitary and environmental characteristics of production are also significantly improved due to the rejection of the use of toxic chlorine, and it becomes possible to organize the production of azobisformamide in enterprises of general organic synthesis.

Claims (1)

Способ получения азобисформамида конденсаций мочевины с гидразингидратом в кислой среде при повышенной температуре с последующим окислением гидразобисформамида в присутствии брома, отличающийся тем, что синтез гидразобисформамида проводят при температуре кипения реакционной массы и рН 4-6 и, не выделяя, окисляют его до конечного продукта окислительно-восстановительной системой перекись водород-бром при 20-70oС.A method of producing azobisformamide of condensation of urea with hydrazine hydrate in an acidic environment at elevated temperature followed by oxidation of hydrazobisformamide in the presence of bromine, characterized in that the synthesis of hydrazobisformamide is carried out at a boiling point of the reaction mixture and a pH of 4-6 and, without isolating, oxidize it to the end product oxidatively the reducing system, hydrogen-bromine peroxide at 20-70 o C.
RU99120933A 1999-10-04 1999-10-04 Method of synthesis of azobisformamide RU2177939C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99120933A RU2177939C2 (en) 1999-10-04 1999-10-04 Method of synthesis of azobisformamide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99120933A RU2177939C2 (en) 1999-10-04 1999-10-04 Method of synthesis of azobisformamide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99120933A RU99120933A (en) 2001-10-20
RU2177939C2 true RU2177939C2 (en) 2002-01-10

Family

ID=20225493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99120933A RU2177939C2 (en) 1999-10-04 1999-10-04 Method of synthesis of azobisformamide

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2177939C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102775330A (en) * 2012-07-24 2012-11-14 杭州海虹精细化工有限公司 Recycling method of byproduct saline during preparation of hydrazine hydrate by using urea method
CN103058893A (en) * 2013-01-21 2013-04-24 陈世豪 Method for preparing azodicarbonamide by hydrogen peroxide oxidization method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102775330A (en) * 2012-07-24 2012-11-14 杭州海虹精细化工有限公司 Recycling method of byproduct saline during preparation of hydrazine hydrate by using urea method
CN103058893A (en) * 2013-01-21 2013-04-24 陈世豪 Method for preparing azodicarbonamide by hydrogen peroxide oxidization method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5988272B2 (en) Oxycodone synthesis and purification process
RU2177939C2 (en) Method of synthesis of azobisformamide
US6090940A (en) Method for producing potassium oxonate
SK8997A3 (en) Process for the preparation of 5-amino-2,4,6-triiodine-1,3- -benzenedicarboxylic acid
RO121737B1 (en) Process for preparing 5-carboxyphthalide and use thereof for producing citalopram
WO1998000385A1 (en) Process for producing benzophenone compounds
US3907841A (en) Process for preparing 5-nitro-naphthoquinone-(1,4)
US4220793A (en) Process for preparing a thiophene derivative
CA1117139A (en) Production of monochloroacetyl chloride and possibly monochloroacetic acid by hydration of trichloroethylene
SU583744A3 (en) Method of preparing n,n-dichloramide of terephthalic or isophthalic acid
CN110894195A (en) Novel preparation method of 2-thiopheneacetic acid
US3956340A (en) Process for the production of polyhalogenated nicotinic acids
SU487535A1 (en) Process for preparing 4,4-diacetyl diphenyl
Chavastelon On a crystalline compound of acetylene with cuprous chloride
US4212813A (en) Process for producing substituted or unsubstituted naphthalic acids and acid anhydrides thereof
JPH03161489A (en) Production of copper phthalocyanine compound
JP6628800B2 (en) Method for producing alcohol and / or ketone
RU2243212C2 (en) Method for preparing 4,4'-azobis-(4-cyanopentanol
JPH03101672A (en) Preparation of 2,5-furandicarboxyaldehyde
JP3376419B2 (en) Synthesis of acetoxyacetic acid using sulfate-supported metal oxide as catalyst
US1844390A (en) Catalytic oxidation of acenaphthylene
JPS6345272A (en) Production of substituted-4-chromanone compound
CN115057768A (en) Synthetic method of 3, 5-dichloro-4-methoxybenzoic acid
CN116803999A (en) Preparation method of 3-hydroxy-9H-xanthen-9-one
KR101067418B1 (en) One-pot process for producing o-sulfobenzimide

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081005