[發明專利]一種合成肼基甲酸醇酯的方法

有效

• 申請號: 201410170656.8
• 申請日: 2014-04-26
• 公開（公告）號: CN103980164A
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 趙毅;劉威
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: C07C281/02
• 分類號: C07C281/02
• 代理公司: 保定市燕趙恒通知識產權代理事務所 13121
• 代理人: 周獻濟

技術領域

本發明屬于CO₂捕集和化工利用領域，具體而言涉及一種利用CO₂氣體合成肼基甲酸醇酯的方法。

背景技術

肼基甲酸醇酯是一種重要的有機中間體，如肼基甲酸芐酯、肼基甲酸甲酯和肼基甲酸乙酯等，下面以肼基甲酸芐酯為例進行說明。肼基甲酸芐酯用于制備植物保護劑和轉氨酶抑制劑，在農藥和醫藥合成中具有廣泛的用途。?關于肼基甲酸芐酯的合成方法，已有多篇文獻涉及。如1997年8月12日公開的日本專利JP9208553，以肼基甲酸甲酯和苯甲醇為原料，在甲醇鈉催化下合成肼基甲酸芐酯，其缺點是對肼基甲酸甲酯純度要求高，成本昂貴；1998年5月26日公開的美國專利US5756824，以肼基甲酸甲酯和苯甲醇為原料，在碳酸鉀催化下合成肼基甲酸芐酯，該方法同樣要求肼基甲酸甲酯含量高，價格昂貴，且合成收率低，僅為54%；2000年12月12日公開的美國專利US6160160首先合成碳酸二芐酯，然后與水合肼在帶精餾裝置的反應釜中，攪拌升溫到塔頂回流，慢慢餾出苯甲醇和水的混合物，當釜溫達140℃，塔頂回流很少時，反應體系在10^-4MPa下繼續維持1小時，冷卻到室溫后生成肼基甲酸芐酯，收率達88%，但是該方法對溫度和真空度要求均較高，工藝條件苛刻，操作周期長，產品后處理繁瑣。

中國專利200810031026公開了一種肼基甲酸芐酯的合成方法，將碳酸二甲酯與水合肼反應后，中間產物不用分離，直接加入苯甲醇在催化劑作用下得到目標產物，雖然該發明采用一鍋飯反應，省卻了中間處理過程，但需要緩慢將水合肼滴入反應體系，耗時1小時，然后又回流反應3h，之后再控制較高溫度（80~90℃）、較低真空度（0.05~0.08MPa）反應2~5小時，再升溫至100攝氏度脫盡低沸物，接著在110~150℃、真空度0.09MPa脫盡苯甲醇，再重結晶等得到純品。該方法雖然得到產品純度高，成本較低，解決了肼基甲酸芐酯國內無生產，價格受國外壟斷等問題，但操作工藝十分繁瑣，不利于進一步提高生產效率及大規模工業化應用。國內研究論文《肼基甲酸芐酯》合成工藝的研究以肼基甲酸甲酯、苯甲醇為反應原料合成肼基甲酸芐酯，該研究考察了催化劑的種類和用量、反應溫度、反應時間、物料配比等因素對反應收率的影響，指出當催化劑為碳酸鈉，且其用量為肼基甲酸甲酯質量的2.0~2.4%，反應溫度為135~140℃，反應時間為4小時，苯甲醇用量為肼基甲酸甲酯的1.1倍時，產率可達到70%。該研究更多側重于理論層面，尚未形成完整生產工藝。

CO₂作為一種溫室氣體，產生了嚴重的環境問題，如全球變暖、極端天氣事件增多、物種加速消失等。《京都議定書》和哥本哈根會議為締約國規定了越來越詳細具體的減排任務，在2020年CO₂排放量要下降40%，各國政府也在CO₂的減排、固定和利用方面投入了越來越多的人力、物力和財力。比如，美國正在研發推廣的CO₂捕集和封存技術（CCS），將CO₂捕集后封存于地下或海洋中，或者填充于采油井內。由于該項技術成本過高，難以廣泛應用，且如果遇到地質災害等事件，被封存的CO₂將被再次釋放。中國是燃煤大國，燃煤排放的CO₂占全國總排放量的50%左右，煙氣中CO₂約占總體積的10~15%，其濃度較高。如何將CO₂進行有效回收利用，是當前學術領域、工業界和政府共同關注的熱點問題。回收煙氣中的CO₂，其關鍵的瓶頸在于:如何生成附加值較高的化學品，以抵消回收過程中的成本，實現大規模的工業化應用；在工藝方面如何實現快速、連續化生產，以應對燃用化石燃料連續化運行的特點。

發明內容

本發明的目的是提供一種合成肼基甲酸醇酯的方法，該方法以流動的CO₂氣體為原料，反應時間短，產率高，工藝設備簡單，操作方便，可以用于回收、利用燃燒廢氣中的CO₂氣體，保護環境。

為了實現上述發明目的，本發明采取以下技術方案：