[发明专利]二异丁腈肼的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机化合物二异丁腈肼的合成方法。

背景技术

二异丁腈肼属于一种有机化工产品，主要用于引发剂偶氮二异丁腈 的生产。

关于二异丁腈肼的合成方法，主要是在偶氮二异丁腈的制备工艺中被 论述。在2006年6月公开的中国专利CN1785963“偶氮二异丁腈的制备 方法”中，就涉及到作为中间产品二异丁腈肼的合成。该方法是在丙酮氰 醇中加入前一次反应中产生的二异丁腈肼母液水(需调节pH值到4～5)， 取代了反应时应加的清水，再与水合肼进行缩合反应，其目的是利用母液 水中存在饱和的二异丁腈肼，使缩合反应后浓度增加，冷却析出产物略多 一些，达到了提高收率的效果。但是，套用母液水的方法给生产带来了问 题，其一，当套用母液水套用多次后，由于杂质含量的增加，生成的中间 产品二异丁腈肼产品颜色有时会发黄，不能保证最终产品偶氮二异丁腈的 质量；其二，CN1785963中阐述的中间产品二异丁腈肼制备方法与经典 的二异丁腈肼制备方法相似，均需要加入大量的水作为稀释剂，起分散作 用，其加水量为丙酮氰醇量的7～10倍(摩尔比)，由于加入大量水，势必 会使反应装置的容积扩大。若要增加生产量，就势必选用更大的反应釜。

因此，为了保证二异丁腈肼产品的质量及提高其生产能力，寻找一种 生产二异丁腈肼的新合成工艺，以满足工业化生产的需要，是企业生产中 急需解决的现实问题。

发明内容

本发明提供一种二异丁腈肼的合成方法，它是一种适宜于工业化生产 的二异丁腈肼合成工艺。通过添加相转移催化剂来改进反应，相转移催化 剂起到了分散作用，可以减少反应中清水的加入量，提高了生产能力。

本发明的二异丁腈肼合成方法也是采用丙酮氰醇和水合肼作为反应 物，加入起分散作用的水，在相转移催化剂的存在下进行缩合反应，其反 应方程式如下：

通过添加相转移催化剂来加快水相和有机液相的界面接触，促进反应有利 于向水中溶解度极小的二异丁腈肼产物方向推进，相转移催化剂又起到了 分散作用，可以减少稀释水的用量，在冷却状态下会析出更多的结晶，不 但提高了合成收率，而且还扩大了生产能力。

在反应中添加的相转移催化剂是季胺盐化合物，其通式为R₄N⁺X^-， 其中四个R可以相同或不同，R是C_nH_2n+1(n＝1～18)或C₆H₅CH₂；X是 卤素(F、Cl、Br、I)。优选的季胺盐化合物为：四甲基氯化铵、四乙基 氯化铵、四丁基氟化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵、四丁基碘化铵、 双辛烷基二甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵或十八烷基二甲基苄基氯 化铵等。

本发明二异丁腈肼合成方法的步骤：加入丙酮氰醇，相转移催化剂和 稀释用的水，在常温搅拌下加入水合肼，进行缩合反应。反应物丙酮氰醇 和水合肼的摩尔比为1∶0.5～0.6，丙酮氰醇和稀释用水的摩尔比为1∶1.5～5， 相转移催化剂用量为丙酮氰醇摩尔量的0.0001～0.01倍，反应温度控制在 55～85℃，并保持2.5～5小时，然后将反应物冷却至5℃，析出固体，过 滤，在常温下减压干燥8～14小时，便得到白色结晶二异丁腈肼产物。经 气相色谱法分析证明，其纯度大于98％，反应收率为98.23％～98.60％。

本发明二异丁腈肼合成方法是以丙酮氰醇和水合肼作原料，在相转移 催化剂的存在下进行缩合反应。在反应物中加入相转移催化剂可以使得有 机相和水相的界面充分接触，加快反应速度，有利于生成产物二异丁腈肼。 一般不加相转移催化剂的制备工艺，其反应收率只有90.23％，即便采用 “套用缩合废水”的制备工艺，其反应收率也只有90.95％。而本发明将 反应收率大大提高，从90.23％提高到98.23％～98.60％。又由于相转移催 化剂起到了分散作用，可以减少反应中清水的加入量，大大地扩大了生产 能力；且产品质量稳定，产品的纯度大于98％。因此，本发明二异丁腈 肼的合成方法是一种适宜于工业化生产的方法，具有反应容器体积小和生 产能力大的特点，提高了反应收率，降低了生产成本。

具体实施方式

实施例1二异丁腈肼的制备