[发明专利]重氮甲烷在线衍生方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种重氮甲烷在线衍生方法。

背景技术

目前国内、外的大部分资料都是采用先制备重氮甲烷的溶液，再用制备的重氮甲烷溶液进行衍生的方法。其制备过程及原理为：

将装有氢氧化钾、乙醇及无水乙醚混合液的双口蒸馏瓶，置于磁力搅拌器加热板上的水浴中，水温70℃。接上滴液漏斗和高效冷凝器，冷凝管路后串联接收瓶。在吸收瓶瓶中放入无水乙醚。搅拌下滴加N甲基-亚硝基-对甲苯磺酰胺无水乙醚溶液，滴加时间控制在20min以上。当蒸馏瓶内溶液呈淡黄色时停止蒸馏。将接收瓶内的液体在70℃水浴中重蒸馏，其馏出液重氮甲烷乙醚溶液即重氮甲烷衍生化试剂，密闭置于冰箱中保存。该制备方法的制备装置见图1。即，重氮甲烷的制备方法均要通过加热、冷凝、吸收等步骤。

以上现有技术中的重氮甲烷的制备方法较为复杂，并且制备和衍生之间没有连续性，于是不少人试图采用”连续鼓泡”这一简单的流程实现有机酸类化合物的衍生操作，如EPA 8151A，但是鉴于重氮甲烷本身的易爆性及致癌性，很多人对它谈之色变，再加上鼓泡法本身的安全性无法保证，方法本身的效率效率及稳定也不法保证，因此该类方法并没有解决现有技术中存在的如何有效、安全制备重氮甲烷及其与重氮甲烷衍生一体化工作的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、高效的重氮甲烷制备及其与重氮甲烷衍生有机结合为一体的方法。

本发明是这样实现的：

一种重氮甲烷在线衍生方法，其特征在于，它包括以下步骤：

(1)、重氮甲烷发生步骤；

(2)、重氮甲烷衍生步骤。

所述的(1)重氮甲烷发生步骤还可以包括：在常温下将包括氢氧化钾、醇及乙醚混合物等在内的混合液加入N甲基-亚硝基-对甲苯磺酰胺固体中制备重氮甲烷气体。

所述的(2)重氮甲烷衍生步骤还可以包括：在常温下将重氮甲烷气体与带有羟基、羧基等基团的有机物反应制备对应的酯类。

所述的重氮甲烷在线衍生方法，它可以是在N2的推动下实现的。

所述的(2)重氮甲烷衍生步骤之后还可以包括尾气吸收步骤。

所述的尾气吸收步骤中使用的、吸收过量重氮甲烷的吸收剂可以为乙醚。

在(1)重氮甲烷发生步骤之前还可以包括N2流量控制步骤步骤。

在(1)重氮甲烷发生步骤、(2)重氮甲烷衍生步骤之间还可以包括重氮甲烷气体分配步骤。

所述的一种重氮甲烷在线衍生方法，它可以是在密封环境中进行的。

所述的一种重氮甲烷在线衍生方法，它还可以包括将反应中产生的废气从密闭环境中排放的步骤。

各步骤的作用为：

流量控制步骤：用以控制氮气气流的大小使之推动着重氮甲烷气体流通于系统之中并保持其平稳性，从而提高结果的重现性。

重氮甲烷发生步骤：用于重氮甲烷气体(CH2N2)的制备。本方法中通过改变原来的反应方式为“外部后加入”方式，使反应只需在常温下通过简单的反应器就可以实现，并提高了安全性能，此步的制备是基于下列的反应式：

气体分配步骤：主要是将反应产生的重氮甲烷气体在N2的带动下经有关的气体分配器平均分配到六套衍生瓶中。

平行衍生步骤：在重氮甲烷活性气体的作用下有机物中的羧基、羟基被甲基化，反应原理如下：

R-COOH+CH2N2＝R-COOCH3+N2

R-OH+CH2N2＝R-OCH3+N2

具体反应时，可以在此步骤中所使用的有关衍生瓶设备中增加由石英细砂制作的散气头，使得重氮甲烷气体与溶液接触的有效面积变大，稳定性增强。

尾气吸收步骤：通过尾气吸收瓶使过量的重氮甲烷气体被作为相应的吸收剂的乙醚吸收，从而减少对环境的污染。

废气排放步骤也称为排风系统：是通过专用风机使未被吸收的重氮甲烷气体及弥漫在空气中的有害气体均通过排气管路排出，从而使危险性及对环境的污染减少到最小。

本发明以上所述的方法步骤中使用的有关设备均可以从市场上购买到。比如，针形流量控制阀可以从天美科技有限公司购买，排风扇可以从美的空调公司购买等。

本发明的原理是：立足于在线衍生的角度，通过流量控制，全封密系统设置，反应试剂“外后加入”方式，在衍生瓶设备中还可以增加散气头，增加尾气吸收及排风步骤等这一整套方法，使得衍生的效率得到了保证，稳定性得到了提高，安全性大大增强。

本发明与现有技术相比所具有的优点是：

1)、改变反应溶液的形态及添加顺序，使安全性及可操作性大大增强：