[发明专利]一种2‑噻吩甲酰肼的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种2-噻吩甲酰肼的合成方法。

背景技术

2-噻吩甲酰肼为无色透明的结晶物，熔点为136～138℃，能溶于热水及热的乙醇中，微溶于冷水。2-噻吩甲酰肼能与过渡金属离子生成络合物，被用于多种金属离子的分离及含量测定，2-噻吩甲酰肼也是合成杂环化合物的重要原料。

目前，2-噻吩甲酰肼的合成方法是以2-噻吩甲酸为原料，经过两步反应即酯化反应和肼解反应合成：第一步是用2-噻吩甲酸与甲醇在浓硫酸催化剂作用下反应生成2-噻吩甲酸甲酯，第二步是2-噻吩甲酸甲酯与水合肼在加热回流下反应得到2-噻吩甲酰肼。现有技术合成2-噻吩甲酰肼存在的缺点如下：（1）在第一步酯化反应中，因使用浓硫酸作催化剂，存在腐蚀性强、对设备要求高、会产生大量酸性有机废水或含盐有机废水、废水处理难度大费用高、环境危害大等问题；（2）在第二步肼解反应中，通常是以价格昂贵、危险性大的水合肼为原料，总收率只有60%左右，生产成本较高。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供了一种工艺简单、反应收率高、生产成本低、环境污染小的2-噻吩甲酰肼的合成新方法。

本发明采用的技术方案是：以2-噻吩甲酰胺、丁酮连氮和水为原料，在一定温度下反应制备2-噻吩甲酰肼。在反应过程中加入过量的丁酮连氮和水以使反应体系中的2-噻吩甲酰胺反应完全，反应过程中产生的丁酮和氨采用精馏装置及氨气吸收装置回收后可用于合成丁酮连氮，反应结束后采用减压蒸馏将丁酮连氮和水蒸出后得到2-噻吩甲酰肼。

本发明方法具体的工艺步骤如下：将2-噻吩甲酰胺和丁酮连氮放入反应釜中，开启搅拌，加热升温至110～130℃，待2-噻吩甲酰胺全部溶于丁酮连氮后，将水缓慢滴加到反应釜中，控制反应温度为100℃～120℃，将反应产生的气体引入精馏塔中，在塔顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽在精馏塔中冷凝后流回反应釜中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中2-噻吩甲酰胺的含量，待反应液中的2-噻吩甲酰胺被反应完后，将反应釜中的丁酮连氮和水用负压全部蒸出，反应釜冷却至常温后，将反应釜中的固体物质取出，用热水重结晶、干燥后得到2-噻吩甲酰肼成品。

上述步骤中，2-噻吩甲酰胺和丁酮连氮的摩尔比为1∶1.5～2，2-噻吩甲酰胺和水的摩尔比为1∶2.5～4。其反应方程式如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果及优点如下：

本发明以成本低廉、易于合成的丁酮连氮为原料，一步法合成2-噻吩甲酰肼，工艺简单，反应收率高（以丁酮连氮计收率在90%以上），后处理简单，产品杂质少纯度高，废弃物排放少，副产回收的氨和丁酮可回用于合成丁酮连氮，生产成本低，是一种绿色环保型生产工艺。

具体实施方式

实施例1

将2-噻吩甲酰胺127.2g、丁酮连氮210g置于带搅拌、滴液漏斗、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，精馏柱的接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，将溶液加热升温至110～130℃，待2-噻吩甲酰胺全部溶于丁酮连氮后，将水45ml缓慢滴加到四口烧瓶中，控制反应温度为100℃～120℃，当反应产生的气体进入精馏柱后，在柱顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝后流回烧瓶中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中2-噻吩甲酰胺的含量，待反应液中的2-噻吩甲酰胺被反应完后，将烧瓶中的丁酮连氮和水用负压全部蒸出，待烧瓶冷却至常温后，将烧瓶中的固体物质取出，用热水重结晶、干燥后得到2-噻吩甲酰肼131.3g。

实施例2

将2-噻吩甲酰胺127.2g、丁酮连氮245g置于带搅拌、滴液漏斗、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，精馏柱的接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，将溶液加热升温至110～130℃，待2-噻吩甲酰胺全部溶于丁酮连氮后，将水60ml缓慢滴加到四口烧瓶中，控制反应温度为100℃～120℃，当反应产生的气体进入精馏柱后，在柱顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝后流回烧瓶中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中2-噻吩甲酰胺的含量，待反应液中的2-噻吩甲酰胺被反应完后，将烧瓶中的丁酮连氮和水用负压全部蒸出，待烧瓶冷却至常温后，将烧瓶中的固体物质取出，用热水重结晶、干燥后得到2-噻吩甲酰肼132.9g。

实施例3

将2-噻吩甲酰胺127.2g、丁酮连氮280g置于带搅拌、滴液漏斗、温度计及精馏柱的四口烧瓶中，精馏柱的接收器上部接一导管以便吸收氨气；开启搅拌，将溶液加热升温至110～130℃，待2-噻吩甲酰胺全部溶于丁酮连氮后，将水70ml缓慢滴加到四口烧瓶中，控制反应温度为100℃～120℃，当反应产生的气体进入精馏柱后，在柱顶温度75℃～80℃下采出丁酮并回收氨气，水蒸汽冷凝后流回烧瓶中继续参与反应；水滴加完毕后继续保温反应，其间取样分析反应液中2-噻吩甲酰胺的含量，待反应液中的2-噻吩甲酰胺被反应完后，将烧瓶中的丁酮连氮和水用负压全部蒸出，待烧瓶冷却至常温后，将烧瓶中的固体物质取出，用热水重结晶、干燥后得到2-噻吩甲酰肼134.2g。