[发明专利]一种己二酸二酰肼的合成方法

说明书

本发明提供了一种己二酸二酰肼的合成方法，该方法是以己二酸和水合肼为原料，用丝光沸石分子筛作催化剂，在一定温度下进行酰肼化反应得到己二酸二酰肼。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，有效地促进了酰肼化反应的进行，缩短了反应时间，提高了反应收率。与现有技术相比，本发明方法工艺简单，反应收率高，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，不产生酸性废水或含盐有机废水，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，具体涉及一种己二酸二酰肼的合成方法。

背景技术

己二酸二酰肼（ADH），白色结晶固体，易溶于水，具有对称的分子结构，是双功能团化合物。ADH是一种良好的交联剂，可与羰基交联，较为典型的有与透明质酸交联应用于医药学，与双丙酮丙烯酰胺交联应用于水性树脂等。随着环境法规对涂料中挥发性有机物质的限制越来越严格，近年来，国内外学者对水性涂料进行了大量研究，相关产品得到快速发展，并且在许多应用领域中，已经全部或者部分替代传统意义上的溶剂型涂料可以预期，随着人们生活质量提高以及行业技术进步，水性涂料的生产成本会不断降低，发展前景非常广阔。

目前，己二酸二酰肼的合成方法主要有两种，即一步法和两步法。一步法是采用己二酸和水合肼直接进行酰肼化反应生成ADH：将己二酸和水合肼在加热条件下回流反应一段时间，然后冷却结晶，经过滤、洗涤、干燥以及重结晶后得到固体ADH，此方法简单，易于操作，但收率较低，不超过65%；两步法是指酯化反应和肼解化反应：第一步酯化反应得到己二酸二甲/乙酯，第二步肼解反应由酯和水合肼反应生成ADH。两步法与一步法相比虽然在收率上有所提高，但需要先将己二酸与甲醇/乙醇进行酯化反应，这就增多了反应步骤，增加了生产成本，此外，由于酯化反应使用浓硫酸作催化剂，会产生大量酸性有机废水，用碱中和处理后废水中的盐含量和COD含量都很高，废水处理难度大、处理费用高，由于废弃物排放量大，易造成环境污染。

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、生产成本低、废弃物排放少、绿色环保的己二酸二酰肼合成新方法。

本发明采用的技术方案是：以己二酸和水合肼为原料，用丝光沸石分子筛作催化剂，在一定温度下进行酰肼化反应得到己二酸二酰肼。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（以促使反应平衡向正方向移动，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，剩下的固体物质用纯水溶解后过滤，滤饼用适量纯水洗涤以回收丝光沸石分子筛催化剂，滤液经减压蒸发浓缩除去水分后得到己二酸二酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼成品。上述酰肼化反应所用丝光沸石分子筛的粒径为1～2mm，该分子筛催化剂经再生处理后可重复使用。

本发明方法具体的工艺步骤如下：将己二酸、水合肼和丝光沸石分子筛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蒸出回收，水合肼全部蒸出后加入适量纯水将反应釜内的固体物质充分溶解，然后过滤回收丝光沸石分子筛催化剂，滤饼用适量纯水洗涤，将滤液减压蒸发浓缩除去水分后得到己二酸二酰肼粗品，再用无水乙醇洗涤、干燥后得到己二酸二酰肼成品。

上述步骤中，己二酸和水合肼的质量比为1∶1～1.5，丝光沸石分子筛的用量为己二酸质量的10%～20%，水合肼的含量为80%～100%。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明以己二酸和水合肼为原料，用丝光沸石分子筛作催化剂，一步法合成己二酸二酰肼，工艺简单，反应收率高（以己二酸计收率在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，不产生酸性废水或含盐有机废水，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