一种合成联二脲的方法与流程

文档序号:11892555阅读:1071来源:国知局

本发明属于化学合成技术领域,具体涉及一种合成联二脲的方法。



背景技术:

联二脲是一种难溶于水的白色固体粉末,化学式为H2NCONH-NHCONH2,主要用于ADC发泡剂(偶氮二甲酰胺)的生产,也可用于飞机跑道、高级公路、齿轮的防滑,高级电缆的阻火防熔。

联二脲通常是由水合肼和尿素在酸性条件下进行缩合反应生成的。此工艺生产联二脲,其原料之一为水合肼,水合肼的制备方法比较复杂,常用的方法为尿素氧化法和酮连氮法。国内基本采用尿素氧化法,即采用NaClO氧化尿素制取含量为4~6%的水合肼溶液,再通过冷冻、脱十水碳酸钠,在此步骤之后,一种工艺是进行提浓、精制来制备水合肼,生成的水合肼再与尿素缩合反应,生成联二脲产品,副产氨水。工艺流程较长,生产工艺相对复杂,能耗很高。而且副产的碳酸钠作为废固,附加值很低,且含氯化铵、氯化钠等,成分复杂。另一种工艺是采用稀水合肼与尿素进行加酸缩合制备联二脲,则母液中大量高浓度的铵盐和氯化钠盐排放,污染严重,处理则成本很高,且仍将产生高浓度盐类污水排放问题,对环境造成重大污染,是困扰整个ADC行业的大问题。上述两种方法收率都不是很高,以次氯酸钠计,联二脲的收率一般不超过65%,以尿素计联二脲得率只有50%左右。

酮连氮法生产联二脲之第一步水合肼生产也存在包括丙酮危险性高、易燃易爆、产品水合肼中有有机物残留等缺点,同时生产过程的水解、蒸发、浓缩等流程也需要消耗大量的蒸汽,每吨水合肼大约需要25吨蒸汽,属于高能耗生产工艺。



技术实现要素:

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、收率高、能耗低、副产物少、无污染、成本低的联二脲合成新方法。

本发明采用的技术方案是先用氯化铵与次氯酸钠反应制取一氯胺,再用一氯胺与尿素反应合成联二脲,本发明方法的具体工艺步骤如下:

1、将次氯酸钠溶液滴加到氯化铵溶液中,开启搅拌,控制反应液温度在0—10℃,滴加时间控制在0.5—1小时,得到一氯胺溶液,其反应方程式如下:

NH4Cl + NaClO → NH2Cl + NaCl+ H2O

2、向步骤1得到的一氯胺溶液中加入尿素饱和溶液,开启搅拌,加热回流逐步升温至80—110℃,反应6—8小时,反应结束后冷却至室温,将联二脲滤出,经洗涤干燥后得到联二脲成品,其反应方程式如下:

NH2Cl + 2CO(NH2)2 → H2NCONH-NHCONH2 + NH4Cl

在上述步骤1中次氯酸钠溶液的有效氯含量为10%—15%,氯化铵溶液的质量百分浓度在20%以上,氯化铵和次氯酸钠的摩尔比为1-2:1;在步骤2中一氯胺和尿素的摩尔比为1:2-3。

本发明的有益效果是:与传统的水合肼法制联二脲相比,本发明以氯化铵、次氯酸钠和尿素为原料合成联二脲,原料成本低、副产物少、能耗低、含有氯化铵的过滤母液可回用于制取一氯胺,实现了副产物的循环利用,减少了污染物和废弃物的产生,使生产过程更加节能环保。

具体实施方式

实施例1

称取65g氯化铵配制成浓度为25%的溶液,将氯化铵溶液放入带有搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中,开启搅拌,将溶液温度降至6℃,向氯化铵溶液中滴加有效氯含量为12%的次氯酸钠溶液591g,控制反应温度为6℃,滴加时间为0.5小时,反应结束后向反应液中加入尿素饱和溶液320g,加热回流逐步升温至80—110℃,反应7小时,反应结束后冷却至室温,将联二脲滤出,经洗涤干燥后得到联二脲成品109g。

实施例2

称取86g氯化铵配制成浓度为32%的溶液,将氯化铵溶液放入带有搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中,开启搅拌,将溶液温度降至10℃,向氯化铵溶液中滴加有效氯含量为10%的次氯酸钠溶液709g,控制反应温度为10℃,滴加时间为0.8小时,反应结束后向反应液中加入尿素饱和溶液350g,加热回流逐步升温至80—110℃,反应8小时,反应结束后冷却至室温,将联二脲滤出,经洗涤干燥后得到联二脲成品111g。

实施例3

称取102g氯化铵配制成浓度为35%的溶液,将氯化铵溶液放入带有搅拌、温度计及回流冷凝装置的四口烧瓶中,开启搅拌,将溶液温度降至2℃,向氯化铵溶液中滴加有效氯含量为15%的次氯酸钠溶液473g,控制反应温度为2℃,滴加时间为1小时,反应结束后向反应液中加入尿素饱和溶液290g,加热回流逐步升温至80—110℃,反应6小时,反应结束后冷却至室温,将联二脲滤出,经洗涤干燥后得到联二脲成品105g。

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