[发明专利]一种苯基胍碳酸氢盐的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体涉及有机合成领域，更具体涉及一种中间体苯基胍碳酸氢盐的合成方法。

背景技术

苯基胍碳酸氢盐为白色针状结晶或粉末状固体，是合成嘧啶类医药产品、杂环类染料和农药杀虫剂等精细化学品的重要中间体，目前应用于合成抗癌药物，广谱抗菌药物等，是一种市场潜力很大的化工原料和中间体。

目前，国内合成苯基胍碳酸氢盐的方法主要是用苯胺与盐酸反应生成盐酸苯胺，然后加入氰胺液升温反应生成苯基胍盐酸盐，再加入碳酸钠进行置换反应制得苯基胍碳酸氢盐，该技术在国内生产中较为成熟，但仍存在一些不足之处，主要体现在此方法反应步骤较多，副反应多，水洗量大，产品纯度、收率有待提高，同时有废水的产生，导致环境污染。由于上述缺点的存在，不利于苯基胍碳酸氢盐的规模型工业化生产，也无法取得良好的社会和经济效益。

发明内容

本发明针对现有苯基胍碳酸氢盐合成中存在的不足之处，提供了一种苯基胍碳酸氢盐的合成新方法，该方法采用苯胺为起始原料，与二氧化碳反应合成苯胺碳酸氢盐，然后将生成的苯胺碳酸氢盐与氰胺溶液在二氧化碳体系下反应合成苯基胍碳酸氢盐。本发明采用二氧化碳体系进行合成，大大降低了生产成本，减少了反应步骤，提高了产品含量及收率，同时减少了碳排放，保护了环境。

本发明的具体技术方案是：具体的反应机理如下：

其具体步骤为：

（1）中和反应

向反应器中加入苯胺及苯基胍碳酸氢盐母液，控制体系温度为10—20℃，然后向体系中通入二氧化碳，反应1—2小时，控制体系pH6—8之间；

（2）加成反应

将上述反应体系升温至60—80℃，在此温度下缓慢加入氰胺溶液，同时一直保持体系通入二氧化碳，搅拌反应5—6小时；

（3）后处理

将上述体系梯度降温，析出晶体，保温半小时，抽滤分离，晶体用水洗涤2—3次，其母液循环利用，产品真空干燥。

采用上述的合成方法，首先将反应器中加入苯胺及苯基胍碳酸氢盐母液，控制体系温度为10—20℃，然后向体系中通入二氧化碳，反应1—2小时，控制体系pH6—8之间，由于苯胺溶液显碱性，目标产物为苯基胍碳酸氢盐，所以本发明第一步直接采用二氧化碳进行中和反应合成苯胺碳酸氢盐。对于气液反应，气体溶解度越大，二氧化碳分子与苯胺分子接触机会就越大，而低温有利于增大气体的溶解度，同时减少了苯胺的挥发，有利于反应的进行；当温度过低时，其生产能耗成本升高，同时反应速率下降，所以控制体系温度为10—20℃。与现有技术，特别是采用苯胺与盐酸作为反应原料相比，采用二氧化碳可以大大降低成本，同时可以减少引入大量的水分，有机物苯胺与二氧化碳反应较为困难，本发明中为了解决该问题加入苯基胍碳酸氢盐母液，由于母液中含有水，同时控制反应温度，这样就增大二氧化碳的溶解度，加快反应速率。本发明采用二氧化碳调节酸性代替现有工艺中采用盐酸调节酸性，降低成本，同时减少了反应步骤，降低碳排放，保护环境。而且由于苯基胍碳酸氢盐在水中存在一定的溶解度，所以母液中存在部分苯基胍碳酸氢盐，本发明采用这种母液循环利用避免了苯基胍碳酸氢盐的浪费，提高了收率，而且采用二氧化碳作为原料与现有技术中采用盐酸相比，因为采用盐酸会引入大量的水，引起循环后的母液量的增大，而采用二氧化碳则可以保持母液平衡，节省了大量的水资源。

当体系pH大于8时，不利于第二步的加成反应，容易导致反应不完全，同时氰胺溶液在pH大于8时，本身不稳定，容易导致聚合反应，有副产物双氰胺的生成；当体系小于6时，对反应效果影响不大，所以可以直接采用弱酸气体二氧化碳直接进行反应，控制体系pH为6—8之间。

本发明采用的苯胺与苯基胍碳酸氢盐母液的质量比为1：3—6，在整个反应中，当苯胺与苯基胍碳酸氢盐母液的质量比过小时，即苯胺与苯基胍碳酸氢盐母液的质量比大于1:6时，影响体系内反应的传质传热，导致反应速率较慢，反应不完全；当苯胺与苯基胍碳酸氢盐母液的质量比过大时，即苯胺与苯基胍碳酸氢盐母液的质量比小于1:3时，同样影响体系内反应的传质传热，同时第二步反应得到的苯基胍碳酸氢盐体系较为粘稠，不利于抽滤，经过发明人长期试验摸索发现苯胺与苯基胍碳酸氢盐母液的质量比为1:3—6时，可以取得较好的效果。

在中和反应过程中，通常采用液相色谱跟踪苯胺含量，若跟踪结果为苯胺含量<0.1%，则说明反应完全，可以进行下一步反应；若跟踪结果为苯胺含量>0.1%，则需要继续通入二氧化碳，延长反应时间，直到反应物苯胺反应完为止，一般1—2小时即可反应完全。