CN109180536A - 一种硝基脒基肼的制备方法 - Google Patents

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张赟
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C281/00—Derivatives of carbonic acid containing functional groups covered by groups C07C269/00 - C07C279/00 in which at least one nitrogen atom of these functional groups is further bound to another nitrogen atom not being part of a nitro or nitroso group
    • C07C281/16—Compounds containing any of the groups, e.g. aminoguanidine

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Abstract

本发明涉及一种硝基脒基肼的制备方法，采用硝酸胍、浓硫酸、水合肼反应制得硝基脒基肼，所述反应步骤包括：硝酸胍经过浓硫酸脱水后冰解制得硝基胍，硝基胍再与水合肼低温下反应制得硝基脒基肼，再经过过滤、水洗、烘干得到产品硝基脒基肼。本发明的优点在于：本发明采用低温反应、分步加入水合肼合成的硝基脒基肼纯度高、杂质含量少、摩尔收率高，取得了良好的经济效益；制备方法安全、环保，适用于工业生产，具有广泛的应用前景。

Description

一种硝基脒基肼的制备方法
技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及一种硝基脒基肼的制备方法。
背景技术
硝基脒基肼是具有研究前景的含能材料，以其为阳离子合成相应的高能离子盐对寻找性能优异的含能材料具有重要的意义,近几年德国慕尼黑大学详细地研究其作为***的可能，其爆轰性能与环三亚甲基三硝胺相当，但是比环三亚甲基三硝胺钝感，且成本低廉。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种硝基脒基肼的制备方法，即采用分步投料且低温反应，安全、高效地使硝基胍转化为硝基脒基肼的方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种硝基脒基肼的制备方法，其创新点在于：所述制备方法采用硝酸胍经浓硫酸脱水制得硝基胍，硝基胍与水合肼以分批投加的方式低温反应制得硝基脒基肼；具体包括如下步骤：
S1、在圆底烧瓶中加入一定量的浓硫酸，然后开启搅拌，向浓硫酸中缓慢加入硝酸胍，并控制温度≤30℃，加料速度控制在30-40min；
S2、硝酸胍投料结束后，升温至38-42℃，保温30-40min，得到溶解的物料；
S3、将溶解的物料加入到一定量的冰水中进行冰解，冰解温度达到25℃后，过滤、水洗得到硝基胍；
S4、将硝基胍投入部分水合肼中，保持搅拌匀速搅动；然后滴加剩余水合肼，并控制温度＜60℃；
S5、水合肼滴加结束后升温至58-62℃，保温8-10h，反应结束后，降温至15-20℃，过滤、洗涤得到硝基脒基肼。
反应原理：
进一步地，所述S1中浓硫酸采用质量百分浓度比为98%的浓硫酸。
进一步地，所述S1与S3中硝酸胍、浓硫酸与冰解水的质量比为1:2.1:8。
进一步地，所述S4中硝基胍与水合肼的摩尔比为1:1.02。
本发明的优点在于：本发明硝基脒基肼的制备方法，在使用硝基胍和水合肼生成硝基脒基肼的过程中，由于该反应中存在副反应，本发明采用低温且分步加料的方法控制副反应的产生，使得硝基脒基肼的含量达到98.0%，反应收率达到≥90.0%，进而通过本发明制备的硝基脒基肼产品纯度高、杂质含量少、摩尔收率高，取得了良好的经济效益，且本发明的制备方法安全、环保，适用于工业生产。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例
本实施例公开了一种硝基脒基肼的制备方法，所述制备方法采用分步投料且低温反应的方式，所述制备方法的具体步骤如下：
实施例1
在500ml圆底烧瓶中加入210g浓硫酸，开启搅拌后缓慢加入100g硝酸胍，加料速度控制在30min，投料温度不超过30℃，硝酸胍投加结束后，缓慢升温至40℃，保温反应0.5h后，将物料加入800g冰水中，快速搅拌降温至25℃后过滤、水洗得到硝基胍。
在500ml圆底烧瓶中加入20g水合肼，开启搅拌缓慢加入130g硝基胍，待硝基胍搅拌均匀后，滴加剩余31g水合肼，控制温度不高于60℃，滴加完毕后，60℃保温8h，反应结束后过滤，用100g清水均分2次洗涤产品，得到硝基脒基肼98.2g。本实施例中硝基脒基肼经液相色谱分析得到含量为98.1%，硝基脒基肼摩尔收率为90.0%。
实施例2
在500ml圆底烧瓶中加入210g浓硫酸，开启搅拌后缓慢加入100g硝酸胍，加料速度控制在35min，投料温度不超过30℃，硝酸胍投加结束后，缓慢升温至42℃，保温反应0.5h后，将物料加入800g冰水中，快速搅拌降温至25℃后过滤、水洗得到硝基胍。
在500ml圆底烧瓶中加入20g水合肼，开启搅拌缓慢加入130g硝基胍，待硝基胍搅拌均匀后，滴加剩余31g水合肼，控制温度不高于60℃，滴加完毕后，62℃保温8h，反应结束后过滤，用100g清水均分2次洗涤产品，得到硝基脒基肼98.5g。本实施例中硝基脒基肼经液相色谱分析得到含量为98.0%，硝基脒基肼摩尔收率为90.2%。
实施例3
在500ml圆底烧瓶中加入210g浓硫酸，开启搅拌后缓慢加入100g硝酸胍，加料速度控制在40min，投料温度不超过30℃，硝酸胍投加结束后，缓慢升温至38℃，保温反应0.5h后，将物料加入800g冰水中，快速搅拌降温至25℃后过滤、水洗得到硝基胍。
在500ml圆底烧瓶中加入20g水合肼，开启搅拌缓慢加入130g硝基胍，待硝基胍搅拌均匀后，滴加剩余31g水合肼，控制温度不高于60℃，滴加完毕后，58℃保温8h，反应结束后过滤，用100g清水均分2次洗涤产品，得到硝基脒基肼98.5g。本实施例中硝基脒基肼经液相色谱分析得到含量为98.3%，硝基脒基肼摩尔收率为90.5%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种硝基脒基肼的制备方法，其特征在于：所述制备方法采用硝酸胍经浓硫酸脱水制得硝基胍，硝基胍与水合肼以分批投加的方式低温反应制得硝基脒基肼；具体包括如下步骤：
S1、在圆底烧瓶中加入一定量的浓硫酸，然后开启搅拌，向浓硫酸中缓慢加入硝酸胍，并控制温度≤30℃，加料速度控制在30-40min；
S2、硝酸胍投料结束后，升温至38-42℃，保温30-40min，得到溶解的物料；
S3、将溶解的物料加入到一定量的冰水中进行冰解，冰解温度达到25℃后，过滤、水洗得到硝基胍；
S4、将硝基胍投入部分水合肼中，保持搅拌匀速搅动；然后滴加剩余水合肼，并控制温度＜60℃；
S5、水合肼滴加结束后升温至58-62℃，保温8-10h，反应结束后，降温至15-20℃，过滤、洗涤得到硝基脒基肼。
2.根据权利要求1所述的硝基脒基肼的制备方法，其特征在于：所述S1中浓硫酸采用质量百分浓度比为98%的浓硫酸。
3.根据权利要求1所述的硝基脒基肼的制备方法，其特征在于：所述S1与S3中硝酸胍、浓硫酸与冰解水的质量比为1:2.1:8。
4.根据权利要求1所述的硝基脒基肼的制备方法，其特征在于：所述S4中硝基胍与水合肼的摩尔比为1:1.02。
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