[发明专利]一种酮连氮的制备方法

说明书

本发明公开了一种酮连氮的制备方法，以有机胺或其衍生物为催化剂，酮和酰胺先进行加成环合，生成2‑R₃羟基‑3R₁R₂‑氮杂环氧丙烷；2‑R₃羟基‑3R₁R₂‑氮杂环氧丙烷与过氧化物进行缩合反应，生成骈2‑R₃羟基‑3R₁R₂‑氮杂环氧丙烷；再定量通入液氨进行裂解酸碱中和反应，生成酮连氮和羧酸铵盐；羧酸铵盐脱水缩合重新生成酰胺返回利用。本发明属于化学合成技术领域，本方法酮连氮的制备方法合成收率高，中间原料酰胺可重复再生，节约成本，并且环保无污染。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体是指一种酮连氮的制备方法。

背景技术

酮连氮是制备水合肼的中间体，酮连氮水解即可制得水合肼。水合肼是一种重要的化工原料和用途广泛的化工产品，是生产发泡剂、农药、医药、染料、显影剂和还原剂的重要原料，还用于制造高纯度金属、合成纤维及稀有元素分离、大型锅炉给水的脱氧、火箭燃料和炸药的生产等。

众所周知，水合肼工业生产主要有四种方法，分别为拉西法(Rasching)、Bayer公司的酮连氮法、尿素法和PCUK公司的双氧水法。

其中，拉西法以次氯酸钠为氧化剂将氨氧化，获得稀的水合肼溶液，其中，次氯酸钠由过量的氢氧化钠与氯气反应生成。该法产品收率低(以NaClO计约65％)、能耗高，拉西法(Raschig)目前在国内外已经基本上被淘汰。

尿素法以尿素为氮源，次氯酸钠为氧化剂，合成水合肼。此法避免了大量氨的循环，但由于肼的氧化分解，存在产品收率较低(以NaClO计约70％)、能耗高、生产过程中排放大量氨氮类化合物等缺点。

双氧水法(PUCK法)是法国发明的工艺，与酮连氮法工艺相似，只是氧化剂是用高浓度的双氧水，酮主要是用的甲基乙基酮。双氧水法(PUCK法)虽然环保，产率高，但在我国工业化生产还是一片空白。国内文献报导对此法的研究要用到高浓度双氧水，存在安全隐患，用低浓度双氧水合成收率低，生产成本高，工业化应用价值不大。

Bayer公司的酮连氮法是对拉西法的改进，通过加入酮使生成的肼快速转化为抗氧化能力较强的酮连氮，然后将酮连氮分离后水解生成肼。酮连氮法(Bayer)的收率高(以NaClO计可达90％以上)，但大量氨循环利用时能耗大，该法近年来在国内发展迅速，酮连氮是在酮的存在下用氧化剂(次氯酸钠)氧化氨来合成的，酮连氮在高压下水解生成水合肼和酮，水解生成的酮被循环用于制取酮连氮；酮连氮法虽然只需要消耗2摩尔烧碱，并把其中的氨等回收利用，减少了原材料消耗，但是由于其水解的需要，制备的水合肼浓度也在10％～12％左右，后续还需要进行浓缩蒸发，也需要消耗大量的蒸汽；更重要的是，酮连氮法收率虽高，却产生含盐废渣，并产生含COD废水，环保压力大，在部分医药、电子、航天等的使用中受到了限制。

而且在现有技术中，在过氧化氢法合成酮连氮的过程中，生成的酮连氮容易被水相中过氧化氢进一步氧化分解，使酮连氮收率显著降低，以H₂O₂计丁酮连氮的收率只有80％左右。另外，酮、胺和生成的酮连氮会发生复杂的副反应，生成难以除去的高沸点有机副产物，使回收的催化剂杂质增多、活性降低。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种酮连氮的制备方法，本方法酮连氮的制备方法合成收率高，中间原料酰胺可重复再生，节约成本，并且环保无污染。

本发明采用的技术方案如下：一种酮连氮的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(Ⅰ)以有机胺或其衍生物为催化剂，酮和酰胺先进行加成环合，生成2-R₃羟基-3R₁R₂-氮杂环氧丙烷中间体；其反应方程式如下：