CN107381523A - 一种硫酸肼的制备方法 - Google Patents

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田其雄
刘昌奎
李加华
刘龙龙
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明提供一种硫酸肼的制备方法，涉及化学试剂的制备方法，该方法以丁酮和氨为原料，以空气为氧化剂，用PdCl2和CuCl2作催化剂、甲酰胺和溴化钠作助催化剂合成丁酮连氮；利用丁酮连氮合成水合肼；最后向水合肼中加入浓硫酸制得硫酸肼。本发明制备的硫酸肼纯度高。

Description

一种硫酸肼的制备方法
技术领域
本发明涉及化学试剂的制备方法，具体涉及一种硫酸肼的制备方法。
背景技术
硫酸肼(N2H4·H2SO4)又名硫酸联氨，有毒性，其纯品是无色鳞状晶体或斜方晶体，无味，易溶于热水，较少溶于冷水，在空气中稳定，易受到碱或氧化剂作用，吸潮性弱，有强烈的还原作用。
硫酸肼用途广泛，医药上用于制造异菸肼、无水肼、百生肼和呋喃西林等；染料上用于制造偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈等；农业上用于杀虫剂、灭菌剂、苹果酸肼、植物生长抑制剂；可作为塑料和橡胶的发泡剂，也用于分析试剂、血液实验及由碲中分离钋等。
硫酸肼的制备，工业上常用尿素法，将尿素、次氯酸钠、液碱，在高锰酸钾存在下进行反应，经蒸馏，再同硫酸进行中和反应，生成物经冷却结晶、过滤、干燥制得硫酸肼成品；或在动物胶存在下，用次氯酸钠使氨发生部分氧化，并以硫酸中和生成硫酸肼。现有工艺中获得的硫酸肼的纯度往往不太理想。
发明内容
本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供一种硫酸肼的制备方法，制备的硫酸肼纯度高。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、以丁酮和氨为原料，以空气为氧化剂，用PdCl2和CuCl2作催化剂、甲酰胺和溴化钠作助催化剂合成丁酮连氮；
S2、将含有丁酮连氮的上层油相和含有催化剂的水相分离；
S3、分离的油相用酸调pH值至1～4，丁酮连氮被酸解为肼盐和丁酮；
S4、含有肼盐的溶液调pH值至9～12，肼盐被碱中和后生成水合肼，将溶液中的水合肼和水全部蒸出来，蒸馏冷凝液为水合肼溶液；
S5、向水合肼中加入浓硫酸制得硫酸肼,经冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得产品硫酸肼。
优选的，步骤S2中将含有催化剂的水相浓缩后回收用于步骤S1中。
优选的，步骤S3中将丁酮蒸馏回收用于步骤S1中。
优选的，步骤S1中，向反应液中通入空气，每分钟通入空气的体积为反应液体积的2～5倍，反应温度控制在40～45℃，反应时间为6～10h。
优选的，步骤S1中各物质的用量为：催化剂中PdCl2和CuCl2的质量比为1:3，PdCl2和CuCl2催化剂的质量为丁酮的1％～5％；甲酰胺的质量为丁酮的30％～50％；溴化钠的质量为丁酮的5％～10％。
优选的，步骤S4中调节肼盐溶液pH制所采用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙或氧化钙中的至少一种。
优选的，步骤S5中具体包括如下步骤：
S51、在反应釜中加入纯水，搅拌、冷却下缓缓加入98％硫酸，加完，在70～80℃下加入80％水合肼，趁热过滤，其中，纯水、98％硫酸和80％水合肼的质量比为10：10：4；
S52、滤液使用硫酸或水合肼调节pH＝4～5，搅拌20～60min，待pH无变化，冷却结晶至25℃，离心分离结晶，使用无水乙醇洗涤，室温风干得成品。
本发明的有益效果：本发明硫酸肼的制备方法，工艺简单，在工业方法的基础上，发展了一种化学试剂硫酸肼的制备方法，产品质量达到优级纯标准，适合规模化工业生产的需要。
具体实施方式
下面描述本发明的最优实施方式。
本实施例1的一种硫酸肼的制备方法，包括如下步骤：
S1、以丁酮和氨为原料，以空气为氧化剂，用PdCl2和CuCl2作催化剂、甲酰胺和溴化钠作助催化剂合成丁酮连氮；
S2、将含有丁酮连氮的上层油相和含有催化剂的水相分离；将含有催化剂的水相浓缩后回收用于步骤S1中；
S3、分离的油相用酸调pH值至1～4，丁酮连氮被酸解为肼盐和丁酮；将丁酮蒸馏回收用于步骤S1中；
S4、含有肼盐的溶液调pH值至9～12，肼盐被碱中和后生成水合肼，将溶液中的水合肼和水全部蒸出来，蒸馏冷凝液为水合肼溶液；
S5、向水合肼中加入浓硫酸制得硫酸肼,经冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得产品硫酸肼。
步骤S1中，向反应液中通入空气，每分钟通入空气的体积为反应液体积的2～5倍，反应温度控制在40～45℃，反应时间为6～10h。
步骤S1中各物质的用量为：催化剂中PdCl2和CuCl2的质量比为1:3，PdCl2和CuCl2催化剂的质量为丁酮的1％～5％；甲酰胺的质量为丁酮的30％～50％；溴化钠的质量为丁酮的5％～10％。
步骤S4中调节肼盐溶液pH制所采用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙或氧化钙中的至少一种。
步骤S5中具体包括如下步骤：
S51、在反应釜中加入纯水，搅拌、冷却下缓缓加入98％硫酸，加完，在70～80℃下加入80％水合肼，趁热过滤，其中，纯水、98％硫酸和80％水合肼的质量比为10：10：4；
S52、滤液使用硫酸或水合肼调节pH＝4～5，搅拌20～60min，待pH无变化，冷却结晶至25℃，离心分离结晶，使用无水乙醇洗涤，室温风干得成品。
本发明硫酸肼的制备方法，工艺简单，在工业方法的基础上，发展了一种化学试剂硫酸肼的制备方法，产品质量达到优级纯标准，适合规模化工业生产的需要。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、以丁酮和氨为原料，以空气为氧化剂，用PdCl2和CuCl2作催化剂、甲酰胺和溴化钠作助催化剂合成丁酮连氮；
S2、将含有丁酮连氮的上层油相和含有催化剂的水相分离；
S3、分离的油相用酸调pH值至1～4，丁酮连氮被酸解为肼盐和丁酮；
S4、含有肼盐的溶液调pH值至9～12，肼盐被碱中和后生成水合肼，将溶液中的水合肼和水全部蒸出来，蒸馏冷凝液为水合肼溶液；
S5、向水合肼中加入浓硫酸制得硫酸肼,经冷却结晶、抽滤、洗涤、干燥,得产品硫酸肼。
2.根据权利要求1所述的一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，步骤S2中将含有催化剂的水相浓缩后回收用于步骤S1中。
3.根据权利要求1所述的一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，步骤S3中将丁酮蒸馏回收用于步骤S1中。
4.根据权利要求1所述的一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，步骤S1中，向反应液中通入空气，每分钟通入空气的体积为反应液体积的2～5倍，反应温度控制在40～45℃，反应时间为6～10h。
5.根据权利要求1所述的一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，步骤S1中各物质的用量为：催化剂中PdCl2和CuCl2的质量比为1:3，PdCl2和CuCl2催化剂的质量为丁酮的1％～5％；甲酰胺的质量为丁酮的30％～50％；溴化钠的质量为丁酮的5％～10％。
6.根据权利要求1所述的一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，步骤S4中调节肼盐溶液pH制所采用的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化钙或氧化钙中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种硫酸肼的制备方法，其特征在于，步骤S5中具体包括如下步骤：
S51、在反应釜中加入纯水，搅拌、冷却下缓缓加入98％硫酸，加完，在70～80℃下加入80％水合肼，趁热过滤，其中，纯水、98％硫酸和80％水合肼的质量比为10：10：4；
S52、滤液使用硫酸或水合肼调节pH＝4～5，搅拌20～60min，待pH无变化，冷却结晶至25℃，离心分离结晶，使用无水乙醇洗涤，室温风干得成品。
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