[发明专利]一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法

说明书

本发明公开了一种制备1‑甲基‑3‑硝基胍的方法，其方法如下：称取工艺水(母液)、甲胺、硝基胍低温搅拌；梯度升温并保温，真空脱氨；降低体系温度，离心过滤，水洗，洗液、母液套用，烘干得到1‑甲基‑3‑硝基胍。本发明的技术方案不使用酸，反应温度低，副产生成的氨气可回收利用；母液、洗液可返回工艺套用，节能环保，成品外观较白，收率及纯度提高，在低耗能、绿色化工生产等方面具有重要意义。

技术领域

本发明涉及有机合成的生产技术领域，更具体的说是涉及一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法。

背景技术

1-甲基-3-硝基胍，中文别名为N-甲基-N-硝基胍；分子式为C₂H₆N₄O₂，分子量为119.102，结构式为

1-甲基-3-硝基胍的熔点为158-162℃，纯度在98％以上，纯品为白色粉末，主要用于农药中间体噻虫嗪的合成。噻虫嗪是一种全新结构的第二代烟碱类高效低毒杀虫剂，对害虫具有胃毒、触杀及内吸活性，用于叶面喷雾及土壤灌根处理。其施药后迅速被内吸，并传导到植株各部位，对刺吸式害虫如蚜虫、飞虱、叶蝉、粉虱等有良好的防效。具有更高的活性、更好的安全性、更广的杀虫谱及作用速度快、持效期长等特点，既可用于茎叶处理、种子处理、也可用于土壤处理。适宜作物为稻类作物、甜菜、油菜、马铃薯、棉花、菜豆、果树、花生、向日葵、大豆、烟草和柑桔等。因此，1-甲基-3-硝基胍合成方法的改进、优化具有重要的现实意义，具有极高的应用前景。

目前关于合成1-甲基-3-硝基胍的工艺研究，在CN107382789A报道中，利用40％甲胺水溶液、30-30g水与质量浓度百分比为1％的聚乙二醇为催化剂，滴加浓硫酸，再加入硝基胍在≤45℃温度下保温反应1.5-2h，保温结束后用稀硫酸中和至pH＝6.5，过滤水洗，得到硝基胍粗品，与水进行打浆重结晶，热过滤，降温，过滤烘干，得到白色固体1-甲基-3-硝基胍产品。在CN101565392报道中，由硝基胍、烷基胺、水在硫酸做催化条件下，反应生成甲基硝基胍，具体工艺为：于反应釜中加入稀硫酸，利用烷基胺溶液调节pH至8.5-9.0，再投入硝基胍，升温，加入剩余烷基胺溶液，调节pH至10-11，温度控制在70-80℃，反应结束后降温，离心脱水取滤饼，加入一定量的水，升温到80-90℃，待全部溶解后过滤，滤液冷却结晶，离心分离，得1-甲基-3-硝基胍成品。

以上传统制备方法的缺陷是：反应的温度较高，能耗较大；使用硫酸，会使原料增加的同时，有更多的副产物生成；制得的产品颜色较黄；生产过程中生成大量废酸，废水很难处理，大大增加了处理成本。故我们寻找到了一种不使用酸，反应温度相对低，产品外观好、质量较优良的工艺，具有更高的现实意义。

因此，结合上述问题，提供一种不使用酸、低温条件下制备1-甲基-3-硝基胍的方法，其制备得到的成品外观好、质量优良是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法，该方法简单可行，节能环保，反应能在低温条件下进行。

本发明的反应方程式为：

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制备1-甲基-3-硝基胍的方法，包括以下步骤：

S1，开启搅拌，将计量的水、甲胺、硝基胍依次投入反应釜过程中，控温搅拌10-15min；

S2，梯度升温并控温，温度设置为10-80℃，采用不同的保温反应时间，体系中硝基胍含量降低至0.3％，停止保温，真空脱氨；

S3，降低体系温度，离心过滤，水洗涤滤饼至中性，洗液、母液套用，所得滤饼烘干后得到1-甲基-3-硝基胍产品。