[发明专利]一种己二酸二酰肼的合成方法

说明书

本发明公开了一种己二酸二酰肼的合成方法，该方法以己二酸二甲酯、丙酮连氮和水为原料，一定温度下向体系中加入催化剂，反应一定的时间后，对反应产物进行蒸馏、结晶、洗涤和干燥处理，得白色固体，即为目标产物己二酸二酰肼。该方法合成路线简单，产物收率高；产生的副产物和杂质较少，后处理过程简单，产物的纯度高；合成过程中没有“三废”产生，绿色环保，原料成本较低，适合工业化生产。

技术领域

本发明属化学合成技术领域，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)又名及二酰肼，白色结晶粉末，双功能团化合物，是一种重要的交联剂，可与双丙酮丙烯酰胺在水乳液与水溶性聚合物后交联中起交联作用，应用于水性树脂等；可与透明质酸钠交联后作为蛋白药物载体，应用于医学领域；还可用作室内甲醛吸附剂和中间体原料。

目前，现有技术中合成己二酸二酰肼的方法主要分为两种，即一步合成法和两步合成法。一步合成法是采用己二酸和水合肼直接反应生成己二酸二酰肼：将己二酸和水合肼在加热条件下回流反应一定的时间，然后冷却、结晶，经过过滤、洗涤、干燥以及重结晶得到固体的己二酸二酰肼。此方法虽然简单，易于操作，但是收率比较低，不超过65％。两步合成法是采用酯化反应和酰肼化反应：第一步酯化反应合成己二酸二甲/乙酯，第二步酰肼化反应由酯和水合肼反应生成己二酸二酰肼。在第一步酯化反应过程中，大多数都要采用浓硫酸作催化剂，存在腐蚀性强、产生大量有机废水、环境污染严重、产生副产物和杂质较多等问题，环境友好型的催化剂如固体酸、杂多酸等，虽然越来越受到关注，但普遍存在生产成本比较高，合成工艺繁琐等问题，较适合科学研究，实际生产中还有很多问题需要解决。此外，以上两种合成方法都需要价格昂贵的原料水合肼，生产成本较高，不适合工业化生产。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种生产工艺简单、产物纯度和收率高、后处理简单、生产成本低、绿色环保的己二酸二酰肼合成新方法。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案，具体步骤如下：

(1)将己二酸二甲酯和丙酮连氮加入反应容器中，加热40-65℃，不停地搅拌，直至己二酸二甲酯和丙酮连氮二者完全混溶，得到混合溶液；

(2)对步骤(1)中得到的混合溶液继续加热，直至混合液温度达到112-128℃，再向混合溶液中缓慢加入水，同时加入催化剂，控制反应温度在112-128℃反应1-5h，得到反应产物；缓慢的加入水确保反应更加充分，避免副产物的产生；

(3)将步骤(2)中得到的产物进行蒸馏、结晶、洗涤、干燥，得到固体己二酸二酰肼。

所述步骤(2)中的催化剂为001×2强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、001×3强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、001×4强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、003×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、D072大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂、D061大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂中的任一种，优选D072大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。采用阳离子交换树脂型催化剂不仅可以降低了生产成本，加快了反应速率，缩短反应的时间，而且提高了产物的收率和纯度。

所述步骤(2)中催化剂的用量为己二酸二甲酯、丙酮连氮和水三者总重量的10-25wt％。

所述步骤(2)中己二酸二甲酯和丙酮连氮的摩尔比为1：2.5-3.5，优选1:2.5-3。

所述步骤(2)中丙酮连氮和水的摩尔比为1:2-4，优选1:2-3。

所述步骤(1)中的加热温度为优选为45-60℃。

所述步骤(2)中的反应温度优选为115-125℃。

所述步骤(2)中的反应时间优选为3-4h。