专利名称：制备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种稳定性氮同位素标记化合物的制备方法，更确切地说，涉及一种15N-亚硝酸钠的制备方法。
在现有技术中，《化学试剂》[1986，8(4)，191-196]报道了一种15N-亚硝酸钠的制备方法。该方法是在330℃下，硝酸钠与铅粉焙烧，进行非均相反应，反应产物经水洗，过滤，滤液用0.1N硫酸调节pH至8，过滤，浓缩至干，然后用水数次溶解，过滤，再将滤液蒸干，即得15N-亚硝酸钠粗产品。该15N-亚硝酸钠粗产品纯度为84.24％。但该方法的制备过程较为繁复，采用高温焙烧，能耗大，而且焙烧时每次投料量仅为1克，生产能力小，另外，在反应过程中有副反应，生成约4％的氢氧化钠，造成15N损失，产品纯度较低，得率低。
本发明的目的在于提供一种工艺简单，能在常温下反应制备15N-亚硝酸钠的方法。本发明的方法采用两段吸收气体中二氧化氮和一氧化氮制备亚硝酸钠，且反应中无副反应发生，因此生成的最终产品纯度高，得率也有较大提高。
本发明的反应方程式为
本发明是这样实现的。本发明的制备15N-亚硝酸钠的方法包括如下制备步骤(1)丰度5～99.5％(原子百分数)，浓度为7～10mol/L的硝酸，在玻璃填料分解塔中被二氧化硫分解，生成一氧化氮和二氧化氮气体，玻璃填料分解塔外用冷却水冷却，冷却水水温控制在20～30℃，生成的一氧化氮和二氧化氮气体通入氮气稀释后，用浓度7～10mol/L的氢氧化钠溶液吸收，生成15N-亚硝酸钠粗品，(2)经氢氧化钠溶液吸收后未被吸收的一氧化氮气体再用氧气部分氧化，再用浓度7～10mol/L的氢氧化钠溶液吸收，生成15N-亚硝酸钠粗品，(3)最后剩余的少量一氧化氮气体用过量氧气氧化后，用氢氧化钠溶液吸收生成硝酸钠，回收处理，(4)上述步骤(1)和(2)生成的15N-亚硝酸钠粗品经结晶提纯后得到精制的丰度为5～99.5％(原子百分数)的15N-亚硝酸钠产品。
本发明的制备15N-亚硝酸钠的方法，所述的生成的一氧化氮和二氧化氮气体在被氢氧化钠溶液吸收时，控制被吸收气体中的15NO∶15NO2的摩尔比为(2.0～4.5)∶1。
本发明的制备15N-亚硝酸钠的方法，所述的载气中氮气占总气量的20～60％(体积比)。
本发明的制备15N-亚硝酸钠的方法，所述的玻璃填料分解塔内装填的填料是玻璃丝填料。
本发明的制备15N-亚硝酸钠的方法与现有技术相比具有如下优点1．本发明的制备方法工艺简单，易于操作控制，能在常温下反应制备15N-亚硝酸钠，可连续生产，与现有技术相比，可大幅度提高生产规模，每天能生产700克纯15N-亚硝酸钠产品。
2．本发明的制备方法无副反应发生，避免了高温焙烧法反应过程中有约4％的15N分解生成副产物氢氧化钠，因此15N损失小。
3．本发明的制备方法制得的纯15N-亚硝酸钠粗品的纯度即可大于90％，得率为87％，经过精制后纯度可达到99％。而采用高温焙烧法制得的15N-亚硝酸钠的纯度为84.24％，得率为84％。
4．本发明的制备15N-亚硝酸钠的方法选用的原料为15N-硝酸，较高温焙烧法选用的原料15N-硝酸钠便宜。因为15N-硝酸钠的生产原料为15N-硝酸。另外，本发明的反应能在常温下进行，能耗少，所以整个制备方法的产品制备成本低，经济效益好。
下面通过对本发明的制备15N-亚硝酸钠方法的具体实施例的详细描述来进一步阐述本发明，但实施例不是对本发明的限制。
实施例1丰度为99％(原子百分数)，浓度为10mol/L的硝酸2000mL，以每分钟1.5mL的加料量与SO2(40L/小时)气体，在玻璃填料塔中进行分解反应，塔外冷却水水温为30C，生成15NO和15NO2气体，通入氮气，氮气占总气量的35％(体积比)，15NO∶15NO2的摩尔比为3.0∶1，用浓度10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品1067.34g，纯度为91.60％。未吸收的15NO通入氧气部分氧化后，控制15NO∶15NO2的摩尔比为2.5∶1，再用浓度10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品196.04g，纯度为90.24％。经过两段吸收后的15N-亚硝酸钠的生成率是84.77％。再经过结晶提纯后，制得15N-亚硝酸钠产品1006.68g，丰度为99％，纯度为99％，得率为73.91％，总15N回收率为100.04％。
实施例2丰度为10％(原子百分数)，浓度为10mol/L的硝酸320mL，以每分钟1.5mL的加料量与SO2(40L/小时)气体，在玻璃填料塔中进行分解反应，塔外冷却水水温为30℃，生成15NO和15NO2气体，通入氮气，氮气占总气量的35％(体积比)，15NO∶15NO2的摩尔比为3.5∶1，用浓度10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品131.91g，纯度为95.17％。未吸收的15NO通入氧气部分氧化后，控制15NO∶15NO2的摩尔比为3.5∶1，用10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品42.78g，纯度为96.84％，未吸收的15NO再通入氧气部分氧化，控制15NO∶15NO2的摩尔比为2.0∶1，再用浓度10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品26.54g，纯度为86.34％。经过两次氧化，三次吸收后，15N-亚硝酸钠的生成率是87.17％。粗产品再经过结晶提纯后，制得15N-亚硝酸钠产品161.15g，丰度为10％，纯度为99.2％，得率为74.0％，总15N回收率为101.0％。
实施例3丰度为55％(原子百分数)，浓度为8.5mol/L的硝酸520mL，以每分钟1.7mL的加料量与SO2(40L/小时)气体，在玻璃填料塔中进行分解反应，塔外冷却水水温为25℃，生成15NO和15NO2气体，通入氮气，氮气占总气量的45％(体积比)，15NO∶15NO2的摩尔比为4.5∶1，用浓度10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品132.52g，纯度为97.58％。未吸收的15NO通入氧气部分氧化后，控制15NO∶15NO2的摩尔比为4.0∶1，再用浓度10mol/L的氢氧化钠吸收，得到15N-亚硝酸钠粗品95.25g，纯度为96.08％。经过两段吸收后的15N-亚硝酸钠的生成率是72.4％。粗产品经过结晶提纯后，制得15N-亚硝酸钠产品192.97g，丰度为54.98％，纯度为99.12％，得率为63.27％，总15N回收率为99.95％。
权利要求
1.一种制备15N-亚硝酸钠的方法，其特征在于该方法包括如下制备步骤(1)丰度5～99.5％(原子百分数)，浓度为7～10mol/L的硝酸，在玻璃填料分解塔中被二氧化硫分解，生成一氧化氮和二氧化氮气体，玻璃填料分解塔外用冷却水冷却，冷却水水温控制在20～30℃，生成的一氧化氮和二氧化氮气体通入氮气稀释后，用浓度7～10mol/L的氢氧化钠溶液吸收，生成15N-亚硝酸钠粗品，(2)经氢氧化钠溶液吸收后未被吸收的一氧化氮气体再用氧气部分氧化，再用浓度7～10mol/L的氢氧化钠溶液吸收，生成15N-亚硝酸钠粗品，(3)最后剩余的少量一氧化氮气体用过量氧气氧化后，用氢氧化钠溶液吸收生成硝酸钠，回收处理，(4)上述步骤(1)和(2)生成的15N-亚硝酸钠粗品经结晶提纯后得到精制的丰度为5～99.5％(原子百分数)的15N-亚硝酸钠产品。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的生成的一氧化氮和二氧化氮气体在被氢氧化钠溶液吸收时，控制被吸收气体中的15NO∶15NO2的摩尔比为(2.0～4.5)∶1。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述加入的氮气占总气量的20～60％(体积比)。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的玻璃填料分解塔内装填的填料是玻璃丝填料。
全文摘要
一种
文档编号C01B21/00GK1297848SQ00137210
公开日2001年6月6日 申请日期2000年12月29日 优先权日2000年12月29日
发明者强剑康, 陈伟元, 李 杰, 李良君, 杜晓宁, 宋明鸣 申请人:上海化工研究院