連續流微通道反應器中硝酸胍酸化脫水制備硝基胍的方法技術

本發明專利技術連續流微通道反應器中硝酸胍酸化脫水制備硝基胍的方法，屬于有機合成應用技術領域，是一種在連續流微通道反應器內以硝酸胍水溶液和濃硫酸為原料，在幾十秒到幾分鐘反應時間內合成硝基胍的新工藝。物料經過計量泵通入連續流微通道反應器后，經過預熱，混合，反應，最后得到脫水產物硝基胍，該方法具有操作簡便安全，高產率連續化生產硝基胍成為可能，且該工藝環境污染小。本發明專利技術產品收率80~85%，熔點230~232℃。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于有機合成應用
，具體涉及一種以硝酸胍水溶液為原料酸化脫水制備硝基胍的方法，更具體的說是在高通量連續流微通道反應器中，利用濃硫酸酸化硝酸胍的水溶液制備硝基胍的工藝。
技術介紹
硝基胍是一種有機合成原料，在農藥上作為吡蟲啉、啶蟲脒的中間體，用于合成下一步中間體N-硝基亞氨基咪唑烷，此外，它經還原可以制氨基胍，用于合成心絞痛藥物樂可安等，也可用于炸藥和無煙水藥的配制。用于有機合成，制備氨基胍、藥物樂可安等。也可用于炸藥和無煙火藥的配制，是硝化纖維火藥、硝化甘油火藥以及二甘醇二硝酸酯的摻和劑、固體火箭推進劑的重要組分。目前，硝基胍的主要生產工藝有硫氰酸法、熔融尿素硝酸銨法、氨基氰硝酸銨法、硝酸胍法等。①硫氰酸法權利要求1.連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于按照下述步驟進行: (1)反應中所需的物料硝酸胍水溶液和濃硫酸，首先分別通入微通道反應器中各直通道中進行預熱，設定溫度由外部換熱器進行控制，換熱介質為導熱油和水，再通過流量控制改變硝酸胍的水溶液:濃硫酸摩爾比=1:0.9^1:100 ;控制硝酸胍的水溶液流速:0.2mL/min^lOmL/min,控制濃硫酸流速:0.2mL/min 10mL/min ;硝酸胍水溶液質量濃度為10% 60%;經由各自計量泵同步進入增強傳質型模塊內進行混合反應，混合溫度同樣由外部換熱器進行控制； (2)在該模塊中經混合并發生反應后，繼續通過一系列增強傳質型微通道模塊以及直流型微通道模塊，反應過程完成后，產物從反應器的出口流出，進入冷卻后處理過程；該反應過程在微通道反應器內反應停留時間為50s 150s，反應溫度為40 120°C ； (3)將自微通道反應器出口得到的反應液直接流入裝有冰水的收集器中，邊接液邊攪拌，固體不斷析出，待反應液停止流出后，繼續攪拌5min，過濾，濾餅以水洗滌2次后，再以水重結晶，35°C下減壓干燥6h，得白色粉末狀固體，收率80 85%，熔點230 232°C。2.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于步驟(I)中硝酸胍水溶液質量濃度優選為40 50%。3.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于步驟(I)中硝酸胍的水溶液:濃硫酸摩爾比優選1: f 1: 2。4.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于步驟(I)中控制硝酸胍的水溶液流速優選0.8 2mL/min，控制濃硫酸流速優選0.8 2mL/min。5.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于步驟(2)中該反應過程在微通道反應器內反應停留時間優選為80 100s，反應溫度優選為80 100°C。6.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于所述的增強傳質型微通道反應器模塊內微通道結構為直流型通道結構或增強混合型通道結構。7.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于所述的直流型通道結構為管狀結構，增強混合型通道結構為T型結構、球形結構、球形帶擋板結構、水滴狀結構或心型結構，通道水力直徑為0.5mnTl0mm。8.根據權利要求1所述的連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于所用的微通道反應器為增強傳質型微通道反應器，該反應系統由多塊模塊組裝而成；該模塊的材質為單晶硅、特種玻璃、陶瓷、涂有耐腐涂層的不銹鋼或金屬合金、聚四氟乙烯等；反應系統可防腐耐壓，耐壓能力視材質不同而不同，系統中反應最大安全壓力為15 30bar ;模塊內微通道結構分直流型通道結構和增強混合型通道結構兩種，直流型通道為管狀結構，增強混合型通道結構為T 型結構、球形結構、球形帶擋板結構、水滴狀結構、心型結構，通道水力直徑為0.5mnTl0mm。全文摘要本專利技術，屬于有機合成應用
，是一種在連續流微通道反應器內以硝酸胍水溶液和濃硫酸為原料，在幾十秒到幾分鐘反應時間內合成硝基胍的新工藝。物料經過計量泵通入連續流微通道反應器后，經過預熱，混合，反應，最后得到脫水產物硝基胍，該方法具有操作簡便安全，高產率連續化生產硝基胍成為可能，且該工藝環境污染小。本專利技術產品收率80~85%，熔點230~232℃。文檔編號C07C279/34GK103193682SQ20131010573公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月28日 優先權日2013年3月28日專利技術者何兆斌, 張躍, 嚴生虎, 劉建武, 辜順林, 陳明珠, 黃亞飛, 馮興洋, 王莉, 楊玫玫, 史佳一 申請人:常州大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
連續流微通道反應器硝酸胍水溶液酸化制備硝基胍的方法，其特征在于按照下述步驟進行：（1）反應中所需的物料硝酸胍水溶液和濃硫酸，首先分別通入微通道反應器中各直通道中進行預熱，設定溫度由外部換熱器進行控制，換熱介質為導熱油和水，再通過流量控制改變硝酸胍的水溶液：濃硫酸摩爾比=1:0.9~1:100；控制硝酸胍的水溶液流速：0.2mL/min~10mL/min，控制濃硫酸流速：0.2mL/min~10mL/min；硝酸胍水溶液質量濃度為10%～60%；經由各自計量泵同步進入增強傳質型模塊內進行混合反應，混合溫度同樣由外部換熱器進行控制；（2）在該模塊中經混合并發生反應后，繼續通過一系列增強傳質型微通道模塊以及直流型微通道模塊，反應過程完成后，產物從反應器的出口流出，進入冷卻后處理過程；該反應過程在微通道反應器內反應停留時間為50s～150s，反應溫度為40～120℃；（3）將自微通道反應器出口得到的反應液直接流入裝有冰水的收集器中，邊接液邊攪拌，固體不斷析出，待反應液停止流出后，繼續攪拌5min，過濾，濾餅以水洗滌2次后，再以水重結晶，35℃下減壓干燥6h，得白色粉末狀固體，收率80~85%，熔點230~232℃。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：何兆斌，張躍，嚴生虎，劉建武，辜順林，陳明珠，黃亞飛，馮興洋，王莉，楊玫玫，史佳一，
申請(專利權)人：常州大學，
類型：發明
國別省市：