[发明专利]具有具体特性的氨基胍重碳酸盐及其生产方法

说明书

本发明涉及生产氨基胍重碳酸盐的方法。本发明还涉及具有具体特性的氨基胍重碳酸盐。

通过将氨腈的水溶液与肼反应，然后加入CO₂以生产氨基胍重碳酸盐(aminoguanidine bicarbonate，AGB)的方法是已知的。由于将氨腈与肼在碱性介质中接触还会导致氨腈的二聚作用，因此需要使用大量过量的氨腈以获得合适收率的氨基胍重碳酸盐。

因此，专利DD 689191讲述了用100％过量的氨腈(即氨腈/肼摩尔比＝2/1)，反应60小时后，以80％的收率(相对于肼的用量)获得AGB。当用氨腈的浓溶液和肼并用100％过量的氨腈(DD730331)反应27小时后，AGB的收率可达到约90％。

由于氨腈是非常昂贵的产品，因此很多研究都试图降低这种过量的用量。

具体地，专利SU 981 314公开了氨腈/肼的摩尔比在1.25和1.8之间。其中提到了当氨腈/肼的摩尔比为1.8时，AGB的收率(相对于肼)为95％。其中还讲述了当摩尔比为1.5和1.25时收率分别降至90％和85％。

其它作者也观察到了相同的趋势。于是，有记录表明当氨腈/肼的摩尔比从1.2降到1(DD249 009)时收率降低约12个百分点。

本领域的综合的文献都鼓励本领域技术人员用过量的氨腈以获得一定收率的氨基胍重碳酸盐。

本申请人开发出由氨腈和肼生产氨基胍重碳酸盐的方法，并意外地发现，通过使用稍低于化学计量的氨腈，得到的AGB的收率仍然很高，甚至高于使用大量过量氨腈的方法所得的收率。

根据本发明，该方法在于将氨腈的水溶液与水合肼的水溶液在CO₂存在下反应，其特征在于该方法用稍低于化学计量的氨腈进行。

所用氨腈/肼的摩尔比优选在0.80和0.99之间，并且有利的是在0.85和0.95之间。

反应介质的pH值通常在6.5和8之间，优选在7到7.3之间。pH值可以用任何适宜的方式调节，特别地是可以用CO₂调节。

水溶液的浓度可以在很宽的范围内变化。通常优选使用浓度为15％至50％重量的氨腈水溶液。肼在水溶液中的浓度优选为15％至64％重量。

反应介质的温度通常为35℃和70℃之间。在40℃至50℃之间的温度下能够得到结构和具体特性在工业上特别有用的氨基胍重碳酸盐。

一个实施方案包括用CO₂(二氧化碳)调节水合肼溶液的pH至所需值，然后在将肼溶液的温度升至约比所选定的反应温度稍低的温度后，向其中引入氨腈水溶液。

在引入或加入氨腈溶液和整个反应过程中，用CO₂使反应介质的pH保持在所需值。

另一个实施方案包括同时将水合肼的水溶液和二氧化碳加入氨腈水溶液中，该氨腈水溶液开始时保持在比所选择的反应温度稍低的温度下。

无论哪个实施方案，总的反应时间通常在6至15小时之间，且优选在7至10小时之间。氨腈或水合肼的加入时间通常在1至3小时之间，且优选在2小时内。

反应之后，将反应介质冷却至室温并将所得氨基胍重碳酸盐旋转过滤或过滤并任选地进行干燥。

根据本发明的方法，得到纯度高于99％或者甚至高于99.5％的产品，收率高于90％，且优选高于95％。

本发明的主题还涉及具有特殊结构和特殊具体特性的氨基胍重碳酸盐，其特征是基本上为球形晶体的聚集体(virtually spherical crystal aggregate)，其平均直径在80至500μm之间。聚集体优选的平均直径在100至250μm之间，其中平均直径是通过激光粒度分析仪测定的。

本发明的氨基胍重碳酸盐还具有容易通过任何已知方法从反应介质中分离出来的优点，例如可以通过过滤或旋转过滤和干燥进行分离，因此区别于片状晶体(plate let crystal)。

实验部分

实施例1

室温下，将110.9g纯度为99.2％的水合肼(2.2mol)和300g软化水置于一个1升的反应器中。该水溶液的pH在11的范围内。然后在该水溶液中鼓泡通入二氧化碳约1小时，代表加入58g或1.3mol的CO₂，直至pH在7的范围内为止，同时保持溶液的温度在约40℃。