[發明專利]一種5-氨基四氮唑的生產工藝

在審

• 申請號: 202011147260.3
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112142681A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 謝再法;姚鳳鳴;郭鋒燕
• 申請（專利權）人: 浙江拓普藥業股份有限公司
• 主分類號: C07D257/06
• 分類號: C07D257/06
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 楊學強

本發明屬于化工合成技術領域，具體公開了一種5?氨基四氮唑的生產工藝，所述的5?氨基四氮唑采用以下合成路徑：采用氨基胍重碳酸鹽和硫酸生成氨基胍硫酸鹽；再將氨基胍硫酸鹽與亞硝酸鈉進行重氮化反應，生成疊氮脒硫酸鹽；然后疊氮脒硫酸鹽在氨水作用下發生環合反應，生成5?氨基四氮唑。該路徑安全性好，副產物少；本發明還提供了具體的工藝流程，工藝簡單，易操作，產品收率高；本發明通過重氮化過程分步轉化、控制亞硝酸鈉的添加方式以及嚴格控制重氮化和環合反應過程的溫度和pH，獲得高純度的5?氨基四氮唑成品。

技術領域

本發明屬于化工合成技術領域，具體涉及一種5-氨基四氮唑的生產工藝。

背景技術

5-氨基四氮唑又名C-氨基四唑、TA，為白色片狀或者棱柱狀晶體，分子式為CH₃N₅，是單取代四唑中結構最簡單的化合物，由于其結構中的多個高能N-N鍵、C-N鍵，環張力大，且不含C-NO₂和N-NO₂硝基基團，是一種具有低特征信號、感度低且環保的富氮含能材料，常用作汽車安全氣囊填充劑，也用于醫藥以及高能有機化合物的合成。

目前合成5-氨基四氮唑的方法主要是Stolleet法和氨基胍異構法。Stolleet法是利用雙氰氨與疊氮酸直接合成5-氨基四氮唑，該方法工藝簡單，反應快，得率高，但是制備過程中需要用到疊氮酸，疊氮酸是一種劇毒物和爆炸物，在70℃條件下，攪拌過程都有可能引起爆炸，所以實際生產中存在較大的危險性。氨基胍異構法是利用氨基胍重氮重排制備5-氨基四氮唑，主要路線如下：

該方法利用氨基胍與亞硝酸鈉在氫鹵酸中反應，然后加熱異構化得到5-AT，與Stolleet法相比，雖然安全性提高，但是工藝比較復雜，成環困難，產率較低。

專利申請CN102321039A公開了一種電子化學品5-氨基四氮唑的合成生產方法，對傳統的氨基胍異構法進行了優化，該方法是由水合肼和酸先中和，然后加入單氰胺水溶液，生成氨基胍鹽，在酸性條件下用亞硝酸酸鈉重氮化得到疊氮脒，在堿性條件下閉環得到5-氨基四氮唑粗品，經過水精制得到合格產品。該方法工藝簡單，易操作，產品收率高，但是容易產生副產物，難以確保產品的純度

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種5-氨基四氮唑的生產工藝，安全性好，工藝簡單，產品收率和純度高。

為達到上述目的，本發明采用的具體技術方案如下：

一種5-氨基四氮唑的生產工藝，采用以下合成路徑：采用氨基胍重碳酸鹽和硫酸生成氨基胍硫酸鹽；再將氨基胍硫酸鹽與亞硝酸鈉進行重氮化反應，生成疊氮脒硫酸鹽；然后疊氮脒硫酸鹽在氨水作用下發生環合反應，生成5-氨基四氮唑。

本發明提出的上述合成路徑，也是對傳統的氨基胍異構法進行了優化，與背景技術中的專利相比，最大的區別在于：本發明選取氨基酸硫酸鹽為原料，并不直接與亞硝酸鈉在酸性條件下進行重氮化反應，而是先轉化為氨基胍硫酸鹽，然后氨基胍硫酸鹽再與亞硝酸鈉在酸性條件下進行重氮化反應，這種方式提高了重氮化反應的穩定性，減少了該過程中副產物的產生，提高了純度。

優選的，所述5-氨基四氮唑的生產工藝具體包括以下步驟：

S1.向氨基胍重碳酸鹽中滴加硫酸，直至無氣泡產生，溫度控制在18～25℃；

S2.繼續滴加硫酸至pH 調至2～3，將亞硝酸鈉加入到溶液中，控制溶液溫度5～15℃，進行重氮化反應，反應時間25～40min；

S3.在溶液中加入氨水，調節pH至8～9，控制溫度80～95℃，進行環合反應，反應時間2.5～3.5h；

S4. 環合反應結束后，將溶液pH調節至4.5～5.5，冷卻至15～20℃晶體析出，經過濾、乙醚洗滌，得到5-氨基四氮唑粗品；