专利名称：碳酰肼及其快速合成方法
技术领域：
本发明涉及一种化工中间体化合物及其制备方法，具体说是涉及碳酰胼的制备方法，属于化学助剂技术领域。
背景技术：
碳酰胼是一种重要的有机合成中间体(Strong R C, Richmond T X，Majestic V K, et al. [ P ] . US Patent: 5078966, 1990-08-14))，可以用它来合成一系列具有生物活性的杂环化合物。此外还可用作火箭推进剂的组分、彩色显影等，用途比较广泛。其传统的合成方法是用碳酰氯和胼反应，此法不但操作危险、污染环境，而且还伴随有等当量腐蚀性副产物HCl的产生(Lange J, Paul H . [ P] . US Patent: 4496761， 1982-08-17)，并且使用的碳酰氯为剧毒品，污染环境，安全操作的要求很高，所以限制了碳酰胼产品的生产和开发。近年来，碳酸二甲酯因无毒、环境友好引起了世界的广泛注意， 现在用其取代传统使用的剧毒性碳酰氯、氯甲酸甲酯和硫酸二甲酯等。
另外，与传统加热反应相比，微波辐射下的有机合成具有反应速度快、产率高、副反应少、产品易纯化等优点，还可以节约能源，实现原子经济性合成和生态友好绿色合成。 到目前为止，微波加快有机合成反应类型众多。另外，常规的有机反应溶剂用量一般为原料用量的50 100倍，而微波辐射-无溶剂有机合成新技术联用避免了大量毒害性和挥发性有机化合物的使用，不仅减少了污染，简化了反应操作和后处理过程，缩短了反应时间，降低了生产成本，而且具有收率高、选择性强等优点，故此类有机反应已成为实现“绿色化学” 的一个重要途径。近来有关使用碳酸二甲酯合成碳酰胼的也有报道，不过合成时间较长，步骤比较繁琐(李政，杨靖亚，西北师范大学学报(自然科学版)，2005，4，45.)。发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，从而提出在微波辐射无溶剂条件下合成碳酰胼。该方法采用以碳酸二甲酯、水合胼为原料，在微波辐射-无溶剂-分子筛作用下合成了碳酰胼，该反应过程简单，得到产品的纯度高。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的一种化工中间体化合物碳酰胼，结构式如下OH2NHN
上述碳酰胼的制备方法，是按照碳酸二甲酯、水合胼、分子筛的先后顺序，将原料加入反应器中，反应完毕后，过滤，洗涤、干燥得产品。
本发明的特点之一是原料配比的选择是以碳酸二甲酯为原料，利用其与水合胼进行取代反应，为提高反应收率，原料配比至关重要，如果采用碳酸二甲酯过量，反应不能完全反应，对产品的后处理带来困难。经反复试验，以碳酸二甲酯、水合胼、分子筛的质量之比为4. 5-5. 0 5. 0-5. 5 :2. 0-2. 5为宜。优选的方案中，所述质量之比为4. 5-4. 7 :5. 0-5. 3 2. 0-2. 1 (更加优选的，所述质量之比为4. 5 5. 2 :2. 0)。
前面所述的制备方法，优选的方案是，微波辐射功率波辐射功率为375W，反应时间为15-30min时，收率较高(更加优选20min)。
该制备方法采用以碳酸二甲酯、水合胼、分子筛为原料，在微波辐射下合成了碳酰胼，其反应过程简单，得到产品的纯度高。本发明所得产品可以从熔点、核磁共振谱图、X-单晶衍射技术指标来进行衡量。其制备方法，是将碳酸二甲酯、水合胼、分子筛置于圆底烧瓶中，搅拌5分钟，放置于微波反应器中，设定微波辐射功率为375W，时间20min，开始反应， 反应完毕后，冷却至室温，静止。该方法反应速度快、反应过程简单，得到的产品纯度高。
图1为某具体实施方式
的合成碳酰胼的装置示意图。其中，1. 50mL圆底烧瓶；2. 微波转换头；3.三口管；4.导气管；5.回流冷凝管；6.液封；7.水；8.恒液滴液漏斗。
图2为碳酰胼的晶体结构图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但保护范围不被此限制。实施例中各原料或设备均可从市场获得，各种实施方式可参照图1所示的合成装置示意图进行。
实施例1 参照图1，在反应瓶中加入4. 5g碳酸二甲酯、加入水合胼5. 2g，分子筛 2g，放在磁力搅拌器上搅拌5分钟，放置于微波反应器中，设定微波辐射功率为375W，时间 20min,开始反应，反应完毕后，冷却至室温，静止，加乙醇重结晶，过滤，得到白色固体，干燥、产率85%。
所得碳酰胼，外观为白色固体，熔点为152_1M°C。结构式如下
权利要求
1.一种化工中间体化合物碳酰胼，其特征是，结构式如下
2.权利要求1所述的化工中间体化合物碳酰胼的制备方法，其特征是，按照碳酸二甲酯、水合胼、分子筛的先后顺序，将原料加入微波反应器中，反应完毕后，过滤、干燥得产品。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，所述碳酸二甲酯、水合胼、分子筛的质量之比为 4. 5-5. 0 5. 0-5. 5 :2. 0-2. 5。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述质量之比为4.5-4. 7 5. 0-5. 3 2. 0-2. 1。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是，所述碳酸二甲酯、水合胼、分子筛的质量之比为4. 5 5. 2 2. 0。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征是，微波反应器微波辐射功率为375W，反应时间为15-30min时。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征是，反应时间为20min。
全文摘要
本发明提供了一种化工中间体即碳酰肼的制备方法。该制备方法采用以碳酸二甲酯、水合肼、分子筛为原料，在微波辐射下合成了碳酰肼，其反应过程简单，得到产品的纯度高。
文档编号C07C281/06GK102531970SQ20111043853
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月25日 优先权日2011年12月25日
发明者李永新, 王勇, 石珊珊, 韩艳华 申请人:聊城大学