[发明专利]一种连续化制备5-氨基-1,2,3-噻二唑的方法及装置

说明书

本发明公开了一种连续化制备5‑氨基‑1,2,3‑噻二唑的方法及装置，将亚硝酰硫酸与氨基乙腈硫酸盐水溶液和有机溶剂及硫酸水溶液同时连续加入带换热器的重氮化管道反应器中，温度维持在‑5℃～5℃，控制物料pH值在1～2，使其反应生成重氮乙腈混合溶液；流出的重氮乙腈混合溶液进入分离器，连续分离出下层的有机相重氮乙腈溶液，上层的酸相溶液经浓缩后，作为反应原料的硫酸水溶液回用；最后经环合反应后通过后处理得到5‑氨基‑1,2,3‑噻二唑成品。本发明采用亚硝酰硫酸作为重氮化试剂，废酸中没有无机盐的存在，废酸经浓缩后回用，经本发明的制备装置及方法得到的5‑氨基‑1,2,3‑噻二唑产品纯度99.3％，收率75％以上。

技术领域

本发明属于化工合成领域，涉及一种有机化工中间体的制备方法，具体涉及一种连续化制备5-氨基-1,2,3-噻二唑的方法及装置。

背景技术

5-氨基-1,2,3-噻二唑是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于药物和农用化学品的合成，是合成内酰胺抗菌素和植物生长调节剂噻苯隆的关键中间体。

传统合成中使用了剧毒和易爆原料重氮甲烷反应操作难度大，对防护装备要求很高，且使用易挥发的乙醚作溶剂，同时生成大量含酸和重氮盐废水，三废严重。

目前5-氨基-1,2,3-噻二唑合成方法有多种，一般路线长，原料昂贵且不易得，母液不能循环利用，副反应多，产率低，制备困难，三废排放量大，不能迅速形成量产或工业化。

中国专利CN103058956采用亚硝酸钠或亚硝酸钾溶液与盐酸盐进行重氮化反应得到重氮乙氰混合液，中国专利CN101397281采用亚硝酸钠水溶液与氨基乙腈硫酸盐进行重氮化反应得到重氮乙腈混合液。

上述方法中，都将产生大量的含盐废酸，处理难度极大，而且还给设备的选型、使用、检修带来困难。

发明内容

本发明的目的是：提供一种制备5-氨基-1,2,3-噻二唑的新方法，使重氮化、环合能连续进行，重氮化反应后废酸中没有无机盐产生，废酸经闪蒸汽提出其中的水和有机物后循环套用在重氮化工序。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种连续化制备5-氨基-1,2,3-噻二唑的方法，包括如下步骤：

(1)重氮化反应：将亚硝酰硫酸与氨基乙腈硫酸盐水溶液和有机溶剂及硫酸水溶液同时连续加入带换热器的重氮化管道反应器中，温度维持在-5℃～5℃，控制物料pH值在1～2，使其反应生成重氮乙腈混合溶液；

(2)分离：步骤(1)流出的重氮乙腈混合溶液进入分离器，连续分离出下层的有机相重氮乙腈溶液，上层的酸相溶液经浓缩后，作为步骤(1)反应原料的硫酸水溶液回用；

(3)环合反应：将步骤(2)分离得到的重氮乙腈溶液放入环合釜，冷却至-15℃～-5℃，在搅拌下加入催化剂三乙胺，并缓缓通入硫化氢气体，使之与重氮乙腈反应生成5-氨基-1,2,3-噻二唑，反应完成后通过后处理得到5-氨基-1,2,3-噻二唑成品。

具体地，步骤(1)中，所述亚硝酰硫酸与氨基乙腈硫酸盐的反应摩尔比为2.1～2.8:1，优选2.2～2.6:1。

具体地，步骤(1)中，所述亚硝酰硫酸的质量浓度为30％～60％，优选40％～45％，通入重氮化管道反应器的流速为7.5～10ml/min。

具体地，步骤(1)中，所述氨基乙腈硫酸盐水溶液的质量浓度为40％～55％，优选42％～50％，通入重氮化管道反应器的流速为5.5～7.5ml/min。

具体地，步骤(1)中，所述有机溶剂为乙二醇二甲醚或者氯苯，通入重氮化管道反应器的流速为55～75ml/min。