专利名称：连续流微通道反应器中硝酸胍酸化脱水制备硝基胍的方法
技术领域：
本发明属于有机合成应用技术领域，具体涉及一种以硝酸胍水溶液为原料酸化脱水制备硝基胍的方法，更具体的说是在高通量连续流微通道反应器中，利用浓硫酸酸化硝酸胍的水溶液制备硝基胍的工艺。
背景技术：
硝基胍是一种有机合成原料，在农药上作为吡虫啉、啶虫脒的中间体，用于合成下一步中间体N-硝基亚氨基咪唑烷，此外，它经还原可以制氨基胍，用于合成心绞痛药物乐可安等，也可用于炸药和无烟水药的配制。用于有机合成，制备氨基胍、药物乐可安等。也可用于炸药和无烟火药的配制，是硝化纤维火药、硝化甘油火药以及二甘醇二硝酸酯的掺和剂、固体火箭推进剂的重要组分。目前，硝基胍的主要生产工艺有硫氰酸法、熔融尿素硝酸铵法、氨基氰硝酸铵法、硝酸胍法等。①硫氰酸法
权利要求
1.连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于按照下述步骤进行: (1)反应中所需的物料硝酸胍水溶液和浓硫酸，首先分别通入微通道反应器中各直通道中进行预热，设定温度由外部换热器进行控制，换热介质为导热油和水，再通过流量控制改变硝酸胍的水溶液:浓硫酸摩尔比=1:0.9^1:100 ;控制硝酸胍的水溶液流速:0.2mL/min^lOmL/min,控制浓硫酸流速:0.2mL/min 10mL/min ;硝酸胍水溶液质量浓度为10% 60%;经由各自计量泵同步进入增强传质型模块内进行混合反应，混合温度同样由外部换热器进行控制； (2)在该模块中经混合并发生反应后，继续通过一系列增强传质型微通道模块以及直流型微通道模块，反应过程完成后，产物从反应器的出口流出，进入冷却后处理过程；该反应过程在微通道反应器内反应停留时间为50s 150s，反应温度为40 120°C ； (3)将自微通道反应器出口得到的反应液直接流入装有冰水的收集器中，边接液边搅拌，固体不断析出，待反应液停止流出后，继续搅拌5min，过滤，滤饼以水洗涤2次后，再以水重结晶，35°C下减压干燥6h，得白色粉末状固体，收率80 85%，熔点230 232°C。
2.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于步骤(I)中硝酸胍水溶液质量浓度优选为40 50%。
3.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于步骤(I)中硝酸胍的水溶液:浓硫酸摩尔比优选1: f 1: 2。
4.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于步骤(I)中控制硝酸胍的水溶液流速优选0.8 2mL/min，控制浓硫酸流速优选0.8 2mL/min。
5.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于步骤(2)中该反应过程在微通道反应器内反应停留时间优选为80 100s，反应温度优选为80 100°C。
6.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于所述的增强传质型微通道反应器模块内微通道结构为直流型通道结构或增强混合型通道结构。
7.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于所述的直流型通道结构为管状结构，增强混合型通道结构为T型结构、球形结构、球形带挡板结构、水滴状结构或心型结构，通道水力直径为0.5mnTl0mm。
8.根据权利要求1所述的连续流微通道反应器硝酸胍水溶液酸化制备硝基胍的方法，其特征在于所用的微通道反应器为增强传质型微通道反应器，该反应系统由多块模块组装而成；该模块的材质为单晶硅、特种玻璃、陶瓷、涂有耐腐涂层的不锈钢或金属合金、聚四氟乙烯等；反应系统可防腐耐压，耐压能力视材质不同而不同，系统中反应最大安全压力为15 30bar ;模块内微通道结构分直流型通道结构和增强混合型通道结构两种，直流型通道为管状结构，增强混合型通道结构为T 型结构、球形结构、球形带挡板结构、水滴状结构、心型结构，通道水力直径为0.5mnTl0mm。
全文摘要
本发明连续流微通道反应器中硝酸胍酸化脱水制备硝基胍的方法，属于有机合成应用技术领域，是一种在连续流微通道反应器内以硝酸胍水溶液和浓硫酸为原料，在几十秒到几分钟反应时间内合成硝基胍的新工艺。物料经过计量泵通入连续流微通道反应器后，经过预热，混合，反应，最后得到脱水产物硝基胍，该方法具有操作简便安全，高产率连续化生产硝基胍成为可能，且该工艺环境污染小。本发明产品收率80~85%，熔点230~232℃。
文档编号C07C279/34GK103193682SQ20131010573
公开日2013年7月10日 申请日期2013年3月28日 优先权日2013年3月28日
发明者何兆斌, 张跃, 严生虎, 刘建武, 辜顺林, 陈明珠, 黄亚飞, 冯兴洋, 王莉, 杨玫玫, 史佳一 申请人:常州大学