[发明专利]偶氮二异丁腈的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种偶氮二异丁腈的制备方法。

背景技术

目前偶氮二异丁腈的生产方法主要是采用丙酮氰醇加水合肼得到二异丁腈肼，再用二异丁腈肼通过通氯或双氧水氧化法，制取偶氮二异丁腈。以上两种生产方法的缺点：都要用昂贵危险的水合肼，并且必须分两步进行（反应母液不同决定），通氯法的反应过程不稳定，反应终点不易控制，双氧水法虽然较通氯法要平稳，但是也无法解决反应母液废酸累集，最终要排放的问题。

采用水合肼通氯法，容易产生较多的副产物，并且副产物不易从产品中分离出来，后来双氧水法也是为了避免这一点，但双氧水法也必须使用水合肼，生产成本高，并且都是酸性体系做溶剂，酸水废水量大，这与当今绿色环保生产的宗旨相违背。

发明内容

本发明的目的是提供一种偶氮二异丁腈的制备方法，降低了成本，减少了废水排放，生产过程简单易控。

本发明所述的偶氮二异丁腈的制备方法，包括氯代反应和缩合反应，氯代反应为丙酮氰胺、氯气和溶剂反应得到丙酮氰胺二氯代物，缩合反应为丙酮氰胺二氯代物与丙酮氰胺反应得到偶氮二异丁腈。反应式如下：

所述的氯代反应中溶剂是纯净水；纯净水是指经过纯化设备净化后的水。

所述的氯代反应中丙酮氰胺和溶剂的重量比为1：3-4。

所述的氯代反应中丙酮氰胺和氯气的摩尔比为1：2-2.4。

所述的氯代反应中氯气的通入时间为0.5-1h。

所述的氯代反应中反应温度为15-30℃。

所述的氯代反应是在反应器中加丙酮氰胺和溶剂，搅拌下通氯气反应，通氯气完毕继续搅拌0.5～1小时，然后向反应器中滴加液碱，控制滴加温度15～25℃，滴加终点控制PH值在7～8之间。

所述氯代反应中的控制滴加温度主要原因是温度低反应慢，温度高产生其他副反应。温度的控制主要是通过调节滴加速度和用冷却水浴降温来实现的。

所述的缩合反应中丙酮氰胺二氯代物与丙酮氰胺的摩尔比为1:0.9-1。

所述的缩合反应中反应温度为15-25℃。

所述的缩合反应是向氯代反应的产物中同时滴加丙酮氰胺和液碱，控制PH值在7～8之间，滴加完毕继续搅拌0.5～1小时，然后将反应液进行固液分离，得到偶氮二异丁腈粗品，粗品精制后得到偶氮二异丁腈精品。

盐析母液是氯代反应过程中产生的含盐废水除去盐后剩下的溶液，盐析母液可以作为氯代反应中的溶剂循环使用。

所述的丙酮氰胺购自淄博大成农药有限公司。

氯代反应：虽然该反应非常容易进行，但是也得保证通氯速度，防止过快未反应的氯气溢出，为了保证反应的完全进行而增加10～20%的摩尔比的量，采用串联吸收氯气法，第一反应器未吸收的氯气在第二反应器里被吸收，防止氯气的浪费。反应完毕必需用液碱调节PH值，否则在丙酮氰胺二氯代物与丙酮氰胺反应时收率很低，最佳PH在7～8之间。

缩合反应：丙酮氰胺二氯代物与丙酮氰胺反应时，释放出两当量的氯化氢，必须用碱及时中和，所以在滴加丙酮氰胺的同时滴加液碱，控制滴加速度，保证反应温度在15～25℃，滴加过程中PH值在5～8之间，滴加完毕最终的PH值在7～8之间。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明避免了常规昂贵危险的水合肼合成工艺，反应终点极易控制，生产成本大大降低；废水为含盐废水，析出盐后可以做通氯溶剂套用，做到基本无废水，生产工艺绿色环保，操作简单。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述。

实施例1

丙酮氰胺二氯代物的制备：在1000ml的三口烧瓶中加入260克的纯净水和85克99%丙酮氰胺，搅拌下通氯气，观察氯气气泡被吸收的情况，判断反应终点，0.5小时通完，通氯过程中控制反应温度15℃，最终通氯量通过称重三口烧瓶内物料重量得出通氯量，控制通氯量149±7克，溢出氯气用二级瓶吸收（1000ml三口烧瓶加260克纯净水和85克丙酮氰胺），滴加30%的液碱，滴加过程中控制滴加温度15℃，0.5小时滴完，用PH计跟踪检测保证PH值为7。

偶氮二异丁腈的制备：在上述三口烧瓶中，同时滴加80克的丙酮氰胺和30%的液碱，滴加时间在0.5小时，保证反应温度为15℃，滴加过程中PH值为7±1，滴加完毕最终的PH值为7。滴加达终点静置20分钟后用抽滤瓶抽滤得偶氮二异丁腈粗品，真空干燥后重量146.5克，粗品用甲醇精制烘干后得99.5%精品132克。