[发明专利]一种离子液体型羟胺盐的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离子液体型羟胺盐的制备方法，具体为一种在现有羟胺盐水溶液中，直接中和、置换羟胺盐中无机酸并获得目标产物的新方法，属于精细化工产品技术领域。

背景技术

羟胺是一种无色、无嗅、易潮解的白色片状或针状结晶体，其分子式为NH₂OH。羟胺单体极不稳定，常温下纯羟胺晶体在碰撞或摇动情况下即发生快速分解（化工文摘，2004（4）：41-43）。因此，在生产、使用过程中，羟胺常以无机酸盐的形式存在。目前，主要的羟胺盐类有硫酸羟胺（(NH₂OH)₂·H₂SO₄）、盐酸羟胺（NH₂OH·HCl）、硝酸羟胺（NH₂OH·HNO₃）和高氯酸羟胺（NH₂OH·HClO₄）等。羟胺盐是一种重要的化工原料，其在合成己内酰胺以及农药、医药等行业中具有广泛的用途（化工进展，2012，31（9）：2043-2048）。

羟胺盐的制备方法有几十种，工业上常见的生产方法有拉西合成法、催化还原法、硝基烃水解法和电解法等（火炸药，1992，（2）：52-58）。而且，羟胺盐之间可以相互转化，研究者（华东工学院学报，1993（3）：93-96）以硫酸羟胺和硝酸钡为原料，复分解反应制备了硝酸羟胺。文献（推进技术，1999，20（4）：105-108）以盐酸羟胺和高氯酸为原料，通过离子交换法制备高氯酸羟胺。

然而，值得注意的是，由于羟胺盐分子中存在硫酸、盐酸或硝酸等无机酸，当上述羟胺盐参与反应时，其中的硫酸等无机酸会析出，反应体系中存在的无机酸，势必会带来设备腐蚀、环境不友好和无机酸难于回收等问题。为此，研究者开发出不含有无机酸的羟胺水溶液（中国专利02813522.9和中国专利201310082379.0），以克服羟胺盐中无机酸所带来的缺点。但是，上述羟胺水溶液中游离态羟胺的浓度不高，通常为10%左右，最高也不高于55%（中国专利96199954.3）；而且，高浓度的羟胺水溶液也增加了羟胺的不稳定性，提高了生产、使用羟胺的危险性（L.O.Cisneros，X.Wu，W.J.Rogers，M.S.Mannan，J.Park，W.North，Process Safety and Environmental Protection，2003，81（B2）：121-124）。

如何避免无机酸羟胺盐在使用过程中带来的环境问题，并获得高效、安全、清洁的羟胺产品，成为了摆在人们面前的一个严峻的挑战。值得高兴的是，近年来酸性离子液体技术不断进步，其既具有离子液体的毒性小、可设计性等优点，又兼有固体酸不易挥发、低腐蚀、易分离回收和液体酸流动性好、酸强度分布均匀等优势，作为一种非常规的“绿色”液体酸，引起了人们的广泛关注（中国科学(B辑:化学)，2009，39(10):1134-1144）。

基于上述羟胺产品及其合成的研究现状，以及酸性离子液体的优势，本发明提出以羟胺盐和酸性离子液体为原料，中和法制备离子液体型羟胺盐的新方法。该方法的突出特色是工艺简单，操作方便；而且，所得的产品环境友好，即当离子液体型羟胺盐参与反应时，释放完羟胺后的离子液体可以回收重复使用，不会像无机酸羟胺盐那样造成环境问题，从而实现清洁生产。

发明内容

本发明旨在提供一种离子液体型羟胺盐的制备方法，即在现有羟胺盐水溶液中，经中和过程，并采用酸性离子液体置换羟胺盐中无机酸，以获得离子液体型羟胺盐的方法。该工艺路线简便易行、操作方便，既获得了环境友好的离子液体型羟胺盐产品，又克服了传统羟胺无机酸盐产品使用过程中，所带来的环境污染、无机酸难于回收的缺点。

本发明的技术方案是：

一种离子液体型羟胺盐的制备方法，包括以下步骤：

（1）游离羟胺水溶液的制备：将羟胺盐置于反应器中，加入去离子水溶解，在常压、-10～10℃、搅拌条件下滴加碱液，然后中和反应0.05～1h；反应完毕后将反应液减压抽滤，滤液中加入稳定剂进行减压蒸馏，馏分即为游离羟胺水溶液；

其中，物料配比为摩尔比羟胺：碱：水＝1～1.2：1：6.5～15，稳定剂在反应体系中的重量百分含量为0.05～0.2%；

所述的物料配比中碱的摩尔量以氢氧根计；所述的水的摩尔量为去离子水的摩尔量和碱液中水的摩尔量之和；