[发明专利]2-噻吩甲酰肼的合成方法

说明书

本发明提供了一种2‑噻吩甲酰肼的合成方法，该方法是以2‑噻吩甲酸和水合肼为原料，用磷钨酸铝作催化剂，在一定温度下进行酰肼化反应得到2‑噻吩甲酰肼。在反应体系中保持水合肼过量，并将反应生成的水从反应体系中不断分离出去，促使反应平衡向正方向移动，缩短了反应时间，提高了反应收率。与现有技术相比，本发明方法操作简单，反应一步完成，收率高，催化剂可回收重复使用，省去了酯化反应，缩短了工艺步骤，降低了生产成本，减少了废弃物的排放，是一种绿色环保型生产工艺。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种2-噻吩甲酰肼的合成方法。

背景技术

2-噻吩甲酰肼为无色透明的结晶物，熔点为136～138℃，微溶于冷水，能溶于热水及热的乙醇中。2-噻吩甲酰肼是合成杂环类化合物的重要原料，是一种重要的有机合成中间体。

目前，2-噻吩甲酰肼的合成方法主要是以2-噻吩甲酸、甲醇和水合肼为原料，经过两步反应（酯化反应和肼解反应）制得：第一步是用2-噻吩甲酸与甲醇在浓硫酸催化剂作用下进行酯化反应生成2-噻吩甲酸甲酯，第二步是2-噻吩甲酸甲酯与水合肼在加热回流下进行肼解反应得到2-噻吩甲酰肼。现有技术合成2-噻吩甲酰肼存在的缺点如下：（1）第一步酯化反应使用浓硫酸作催化剂，存在腐蚀性强、对设备要求高、会产生大量酸性有机废水等问题，该酸性废水用碱中和后其盐含量和COD含量都很高，废水处理难度大、处理费用高，废弃物排放量大，易造成环境污染；（2）采用两步反应制备2-噻吩甲酰肼还存在操作步骤多，工艺繁琐，过程复杂，能耗高，副反应杂质多，总收率低，生产成本高等问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述缺点，本发明提供了一种工艺简单、反应收率高、废弃物排放少、生产成本低、节能环保的2-噻吩甲酰肼合成新方法。

本发明采用的技术方案是：以2-噻吩甲酸和水合肼为原料，用磷钨酸铝作催化剂，在一定温度下进行酰肼化反应得到2-噻吩甲酰肼。在反应体系中保持水合肼过量，并将反应生成的水从反应体系中不断分离出去（促使反应平衡向正方向移动，以缩短反应时间、提高反应收率），反应结束后采用减压蒸馏将过量的水合肼蒸出回收，水合肼被全部蒸出后用纯水洗涤剩下的固体物质，以溶解回收磷钨酸铝催化剂，不溶物经干燥后得到2-噻吩甲酰肼成品。用纯水溶解回收的磷钨酸铝溶液经减压蒸发浓缩、结晶、干燥后得到的磷钨酸铝固体可继续作催化剂使用。

本发明方法具体的工艺步骤如下：将2-噻吩甲酸、水合肼和磷钨酸铝放入带有精馏塔的反应釜中，开启搅拌，加热升温至回流，当蒸汽进入精馏塔后，在塔顶温度98℃～100℃采出水蒸气，在回流温度下反应4～6小时，当精馏塔顶无冷凝水流出后反应结束，采用减压蒸馏将剩余的水合肼全部蒸出回收，然后将反应釜冷却至常温，向釜内加入适量纯水，开启搅拌，当釜内的固体物质被搅成浆状后放入离心过滤机中过滤，再用适量纯水对滤饼进行洗涤，洗涤后的滤饼经离心脱水、干燥得到2-噻吩甲酰肼成品。将滤液减压蒸发浓缩、结晶、干燥后得到磷钨酸铝催化剂。

上述步骤中，2-噻吩甲酸和水合肼的质量比为1∶1～1.5，磷钨酸铝的用量为2-噻吩甲酸质量的10%～20%，水合肼的含量在80%以上。

上述酰肼化反应方程式如下：

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以2-噻吩甲酸和水合肼为原料，采用磷钨酸铝作催化剂，一步法合成2-噻吩甲酰肼，该方法操作简单，反应收率高（以2-噻吩甲酸计收率在95%以上），催化剂可回收重复使用，省去了酯化反应，缩短了工艺步骤，降低了生产成本，减少了废弃物的排放，是一种绿色环保型生产工艺。

具体实施方式

实施例1