[發(fā)明專利]乙硝胺的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810241179.8
• 申請(qǐng)日: 2018-03-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108689862B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳斌;汪營(yíng)磊;高福磊;閆崢?lè)?/a>;陸婷婷;潘永飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安近代化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C07C209/62
• 分類號(hào): C07C209/62;C07C211/15
• 代理公司: 中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)公司專利中心 11011
• 代理人: 徐茂梁

本發(fā)明公開(kāi)一種乙硝胺的制備方法，該法以N,N’?二乙基脲為原料，包括如下步驟：(1)將N,N’?二乙基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，緩慢加入到質(zhì)量濃度為98％的濃硝酸和20％發(fā)煙硫酸組成的混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，反應(yīng)溫度?5℃～0℃，加料完畢后，反應(yīng)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(jìn)行水解反應(yīng)，水解時(shí)間30min～120min，反應(yīng)終止后，水解液相分離，二氯甲烷相用無(wú)水硫酸鎂干燥后，經(jīng)濃縮得乙硝胺。本發(fā)明是為了解決乙硝胺制備過(guò)程中反應(yīng)操作步驟復(fù)雜、N,N’?二乙基脲硝化不完全、水解條件苛刻、收率低等問(wèn)題。主要用于乙硝胺的制備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及N,N’-二乙基脲硝化和水解，具體地說(shuō)是一種乙硝胺的合成方法，屬有機(jī)合成。

背景技術(shù)

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

美國(guó)專利US4418212A和US4476322A公開(kāi)了一種烷基硝胺的合成方法，即甲硝胺的合成方法，后續(xù)的文獻(xiàn)報(bào)道也指出，可參照該方法合成乙硝胺，也就是將N,N’-二乙基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，加入硝硫混酸進(jìn)行硝化反應(yīng)，制得N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲，然后將N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲在沸水中水解，制備出乙硝胺。與甲硝胺制備相類似，該方法存在N,N’-二乙基脲硝化不完全、中間體N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解不充分、收率低等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)高效制備。美國(guó)專利US2003/0041936A針對(duì)N,N’-二乙基脲硝化水解方法，合成收率低的問(wèn)題，公開(kāi)了一種以草酸二乙酯為原料的乙硝胺合成方法，將甲胺溶液滴加入草酸二乙酯中進(jìn)行酰化制得草酸二酰胺，收率53％，再用硝硫混酸進(jìn)行硝化反應(yīng)，制得雙(乙硝胺基)草酸，收率89％，再與甲胺溶液進(jìn)行反應(yīng)制得乙硝胺，收率99％，全程收率46.7％。該方法存在反應(yīng)步驟多、收率低等問(wèn)題，使得制備成本偏高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服背景技術(shù)中乙硝胺制備過(guò)程中反應(yīng)操作步驟復(fù)雜、N,N’-二乙基脲硝化不完全、水解條件苛刻、收率低等不足和缺陷，提供一種反應(yīng)步驟少、后處理操作簡(jiǎn)便、水解條件溫和、收率較高的乙硝胺合成方法。

本發(fā)明構(gòu)思：針對(duì)乙硝胺合成方法中，反應(yīng)操作步驟復(fù)雜、N,N’-二乙基脲硝化不完全、水解條件苛刻、收率偏低的現(xiàn)狀，擬尋找一種反應(yīng)步驟少、硝化較完全、硝化后處理操作簡(jiǎn)便、水解條件溫和、收率較高的合成方法。通過(guò)將硝化液用冰水稀釋，調(diào)節(jié)溫度直接水解，可減少中間體N,N’-二乙基-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(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，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(jìn)行，可有效降低中間體的損失，降低沸水水解能耗，提高了乙硝胺收率，從而降低了制備成本。

本發(fā)明提供一種乙硝胺的制備方法，包括如下步驟：

(1)將N,N’-二乙基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，緩慢加入到質(zhì)量濃度為98％的濃硝酸和20％發(fā)煙硫酸(硫酸與三氧化硫的混合物，其中三氧化硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20％)組成的混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，反應(yīng)溫度-5℃～0℃，加料完畢后，反應(yīng)混合物倒入冰水中稀釋；其中N,N’-二乙基脲、質(zhì)量濃度為98％的濃硝酸、20％發(fā)煙硫酸、冰水的質(zhì)量比為1：1.3～3.27：1.28～2.59：3.03；

(2)將上述(1)中得到的稀釋液升溫至5℃～30℃進(jìn)行水解反應(yīng)，水解時(shí)間30min～120min，反應(yīng)終止后，水解液相分離，二氯甲烷相用無(wú)水硫酸鎂干燥后，經(jīng)濃縮得乙硝胺。

本發(fā)明優(yōu)選的乙硝胺的制備方法：

(1)將N,N’-二乙基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，緩慢加入到質(zhì)量濃度為98％的濃硝酸和20％發(fā)煙硫酸組成的混酸中進(jìn)行硝化反應(yīng)，反應(yīng)溫度-5℃～0℃，加料完畢后，反應(yīng)混合物倒入冰水中稀釋；其中N,N’-二乙基脲、質(zhì)量濃度為98％的濃硝酸、20％發(fā)煙硫酸、冰水的質(zhì)量比為1：2.11：1.77：3.03；