[发明专利]一种乙硝胺的制备方法

说明书

本发明公开一种乙硝胺的制备方法，该法以N,N’‑二乙基脲为原料，包括如下步骤：(1)将N,N’‑二乙基脲的二氯甲烷溶液，缓慢加入到硝硫混酸中进行硝化，加料完毕后，反应混合物倒入冰水，分离出有机相，水相用二氯甲烷萃取，合并有机相，依次用5％碳酸钠水溶液、蒸馏水洗涤，得到N,N’‑二乙基‑N,N’‑二硝基脲的二氯甲烷溶液；(2)将无机酸水溶液加入反应瓶中，加热至沸腾，开始滴加上述(1)中得到的N,N’‑二乙基‑N,N’‑二硝基脲的二氯甲烷溶液进行水解反应，滴加完毕后，保温30min，停止加热，用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸镁干燥后，经浓缩得乙硝胺。本发明是为了解决乙硝胺制备过程中反应步骤多、N,N’‑二乙基‑N,N’‑二硝基脲水解不充分、收率低等问题。主要用于乙硝胺的制备。

技术领域

本发明涉及N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解，具体地说是一种乙硝胺的制备方法，属有机合成。

背景技术

乙硝胺是一种重要的有机化合物，不仅可作为单质爆炸物，还可作为中间体用于硝胺类含能材料合成。

美国专利US4418212A和US4476322A公开了一种烷基硝胺的合成方法，即甲硝胺的合成方法，后续的文献报道也指出，可参照该方法合成乙硝胺，也就是将N,N’-二乙基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，加入硝硫混酸进行硝化反应，制得N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲，然后将N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲在沸水中水解，制备出乙硝胺。与甲硝胺制备相类似，该方法存在中间体N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解不充分、收率低等问题，难以实现高效制备。美国专利US2003/0041936A针对N,N’-二乙基脲硝化水解方法，合成收率低的问题，公开了一种以草酸二乙酯为原料的乙硝胺合成方法，将甲胺溶液滴加入草酸二乙酯中进行酰化制得草酸二酰胺，收率53％，再用硝硫混酸进行硝化反应，制得双(乙硝胺基)草酸，收率89％，再与甲胺溶液进行反应制得乙硝胺，收率99％，全程收率46.7％。该方法存在反应步骤多、收率低等问题，使得制备成本偏高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服背景技术中的反应步骤多、N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解不充分、收率低等不足和缺陷，提供一种促进水解、收率较高的乙硝胺制备方法。

本发明构思：针对乙硝胺制备方法中，反应步骤多、N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解不充分、收率偏低的现状，拟寻找一种高效水解、收率较高的制备方法。通过调节水解无机酸质量浓度，可促进N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解，能够提高收率、降低成本。发明人研究发现，利用无机酸作为催化剂，可有效促进N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲水解效率，提高了乙硝胺收率，从而降低了制备成本。

本发明提供一种乙硝胺的制备方法，包括如下步骤：

(1)将N,N’-二乙基脲溶于二氯甲烷配制成溶液，缓慢加入到质量浓度为98％的浓硝酸和质量浓度为98％的浓硫酸组成的混酸中进行硝化反应，反应温度-5℃～0℃，加料完毕后，反应混合物倒入冰水中，分离出二氯甲烷层，水相用二氯甲烷萃取，合并二氯甲烷层和萃取液，依次用质量浓度为5％的碳酸钠水溶液和蒸馏水洗涤，得到N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲的二氯甲烷溶液；

(2)将无机酸水溶液加入反应瓶中，加热至沸腾，开始滴加上述(1)中得到的N,N’-二乙基-N,N’-二硝基脲的二氯甲烷溶液进行水解反应，滴加完毕后，保温30min，停止加热，水解液用二氯甲烷萃取，萃取液用无水硫酸镁干燥后，经浓缩得乙硝胺；

其中N,N’-二乙基脲、质量浓度为98％的浓硝酸、质量浓度为98％的浓硫酸、无机酸水溶液的质量比为1：1.3～3.27：1.28～2.59：1.52，无机酸水溶液的质量浓度为5％～40％；所述无机酸为盐酸、硫酸、硝酸或磷酸。

本发明优选的乙硝胺的制备方法：