[發明專利]一種甲硝胺的合成方法

有效

• 申請號: 201810239920.7
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108440335B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 陳斌;汪營磊;劉亞靜;陸婷婷;閆崢峰
• 申請（專利權）人: 西安近代化學研究所
• 主分類號: C07C243/02
• 分類號: C07C243/02;C07C275/68;C07C273/18
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 徐茂梁

本發明公開一種甲硝胺的合成方法，該法以N,N’?二甲基脲為原料，包括如下步驟：(1)將N,N’?二甲基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，緩慢加入到硝硫混酸中進行硝化反應，反應溫度?5℃～0℃，加料完畢后，反應混合物倒入冰水中稀釋；(2)將上述(1)中得到的稀釋液升溫至5℃～30℃進行水解反應，水解時間30min～120min，反應終止后，水解液相分離，二氯甲烷相用無水硫酸鎂干燥后，經濃縮得甲硝胺。本發明是為了解決甲硝胺制備過程中反應操作步驟復雜、水解條件苛刻、收率低等問題。主要用于甲硝胺的制備。

技術領域

本發明涉及N,N’-二甲基脲硝化和水解，具體地說是一種甲硝胺的合成方法，屬有機合成。

背景技術

甲硝胺是一種重要的有機化合物，不僅可作為單質爆炸物，還可作為中間體用于硝胺類含能材料合成。

甲硝胺的合成方法主要是以N,N’-二甲基脲為原料，先合成出N,N’-二甲基-N,N’-二硝基脲，再進行水解反應制得目標物。美國專利US4418212A和US4476322A公開了一種甲硝胺的合成方法，將N,N’-二甲基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，加入硝硫混酸進行硝化，反應完成后倒入冰水并用二氯甲烷萃取，經堿洗和水洗，獲得N,N’-二甲基-N,N’-二硝基脲的二氯甲烷溶液，然后將該溶液在沸水中水解，制備出甲硝胺，收率為57.9％。該方法存在反應操作步驟復雜、水解條件苛刻、收率低等問題，難以實現高效制備。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服背景技術中的甲硝胺制備過程中反應操作步驟復雜、水解條件苛刻、收率低等不足和缺陷，提供一種后處理操作簡便、水解條件溫和、收率較高的甲硝胺合成方法。

本發明構思：針對甲硝胺合成方法中，反應操作步驟復雜、水解條件苛刻、收率偏低的現狀，擬尋找一種硝化后處理操作簡便、水解條件溫和、收率較高的合成方法。通過將硝化液用冰水稀釋，調節溫度直接水解，可減少中間體N,N’-二甲基-N,N’-二硝基脲萃取分離、洗滌等步驟，且水解溫度接近于室溫，能夠提高收率、減少能耗、降低成本。發明人研究發現，硝化液直接稀釋水解，不僅減少了中間體萃取及洗滌步驟，而且能使中間體水解在室溫下進行，可有效降低中間體的損失，降低沸水水解能耗，提高了甲硝胺收率，從而降低了制備成本。

本發明提供一種甲硝胺的合成方法，包括如下步驟：

(1)將N,N’-二甲基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，緩慢加入到質量濃度為98％的濃硝酸和質量濃度為98％的濃硫酸組成的混酸中進行硝化反應，反應溫度-5℃～0℃，加料完畢后，反應混合物倒入冰水中稀釋；其中N,N’-二甲基脲、質量濃度為98％的濃硝酸、質量濃度為98％的濃硫酸、冰水的質量比為1：1.72～4.31：1.69～3.41：4；

(2)將上述(1)中得到的稀釋液升溫至5℃～30℃進行水解反應，水解時間30min～120min，反應終止后，水解液相分離，二氯甲烷相用無水硫酸鎂干燥后，經濃縮得甲硝胺。

本發明優選的甲硝胺的合成方法：

(1)將N,N’-二甲基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，緩慢加入到質量濃度為98％的濃硝酸和質量濃度為98％的濃硫酸組成的混酸中進行硝化反應，反應溫度-5℃～0℃，加料完畢后，反應混合物倒入冰水中稀釋；其中N,N’-二甲基脲、質量濃度為98％的濃硝酸、質量濃度為98％的濃硫酸、冰水的質量比為1：2.78：2.33：4；

(2)將上述(1)中得到的稀釋液升溫至20℃進行水解反應，水解時間60min，反應終止后，水解液相分離，二氯甲烷相用無水硫酸鎂干燥后，經濃縮得甲硝胺。

本發明有益效果：