CN102153490A - 肼基甲酸酯类的合成 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种肼基甲酸酯类的合成技术。尤其是一种肼基甲酸酯类的合成。提供一种设备简单，反应条件温和的合成技术。整个过程以碳酸二酯计，其转化率达94％以上，而选择性几乎99％，在催化剂存在的条件下，将定量的水合肼(40％)加入到碳酸二甲酯中，控制在40-90℃下，搅拌反应3-5小时，将反应液在真空状态下浓缩至原来的50-70％，液体降温，在室温下自然结晶，最后将结晶物离心分离可得纯度96％的粗产品，粗产品经干燥或再结晶可获得99％的产品，母液可循环利用，并且设备简单，反应条件温和。本发明与现有技术相比较，具有方便、安全、成本低廉并且设备简单，反应条件温和的优点。
Description
一、技术领域：本发明涉及一种肼基甲酸酯类的合成技术。尤其是一种肼基甲酸酯类的合成。
二、背景技术：随着医药行业对肼基甲酸酯需求的快速发展，肼基甲酸酯类的合成技术也得到了大家的关注。肼基甲酸酯生产工艺，可以由以下几种：
(1)联氨与光气反应制得；
(2)氯甲酸甲酯同水合肼在盐酸催化下反应制得；
(3)碳酸二酯与水合肼反应制取；
其中，方法(1)要使用极具爆炸性的联氨和剧毒的光气作原料，这无论在实验室还是在工业上都是难以实施的；方法(2)所采用的原料氯甲酸甲酯本身毒性较大，而且都是通过剧毒的起始原料光气所制得，因此这两种方法本身可以说对环境危害较大；而方法(3)是我们新开发的绿色环保工艺，它的基础材料是碳酸二甲酯，碳酸二甲酯被誉为“绿色”化工基石，有碳酸二甲酯经酯交换法合成其它碳酸二酯，然后再与水合肼反应制的肼基甲酸甲酯类产品。
三、发明内容：本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种方便、安全、成本低廉并且设备简单，反应条件温和的肼基甲酸酯类的合成。其技术方案是：首先在反应釜中加入肼基甲酸甲酯和水合肼，再加入适量的催化剂搅拌混合，控制反应温度在70℃，反应时间约2小时，然后反应液经减压蒸馏，脱除大部分醇类、水及没反应的肼基甲酸甲酯，再将反应也冷却至0℃结晶，最后经过过滤、醇类淋洗、干燥等，最终得到白色结晶产品；
最优反应条件为：碳酰肼合成反应中，肼基甲酸甲酯/水合肼(40％)＝1.5～1.75，本比例是指碳酸二甲酯与肼含量的摩尔比，反应温度：70℃，反应时间：2小时，水合肼的含量一般采用40％或80％，80％的水合肼配比：水合肼耗量2.3，二酯耗量1.3；整个过程以碳酸二酯计，其转化率达94％以上，而选择性几乎99％，在催化剂存在的条件下，将定量的水合肼(40％)加入到碳酸二甲酯中，控制在40-90℃下，搅拌反应3-5小时，将反应液在真空状态下浓缩至原来的50-70％，液体降温，在室温下自然结晶，最后将结晶物离心分离可得纯度96％的粗产品，粗产品经干燥或再结晶可获得99％的产品，母液可循环利用，并且设备简单，反应条件温和。本发明与现有技术相比较，具有方便、安全、成本低廉并且设备简单，反应条件温和的优点。
四、具体实施方式：首先在反应釜中加入肼基甲酸甲酯和水合肼，再加入适量的催化剂搅拌混合，控制反应温度在70℃，反应时间约2小时，然后反应液经减压蒸馏，脱除大部分醇类、水及没反应的肼基甲酸甲酯，再将反应也冷却至0℃结晶，最后经过过滤、醇类淋洗、干燥等，最终得到白色结晶产品；最优反应条件为：碳酰肼合成反应中，肼基甲酸甲酯/水合肼(40％)＝1.5～1.75，本比例是指碳酸二甲酯与肼含量的摩尔比，反应温度：70℃，反应时间：2小时，水合肼的含量一般采用40％或80％，80％的水合肼配比：水合肼耗量2.3，二酯耗量1.3；整个过程以碳酸二酯计，其转化率达94％以上，而选择性几乎99％，在催化剂存在的条件下，将定量的水合肼(40％)加入到碳酸二甲酯中，控制在40-90℃下，搅拌反应3-5小时，将反应液在真空状态下浓缩至原来的50-70％，液体降温，在室温下自然结晶，最后将结晶物离心分离可得纯度96％的粗产品，粗产品经干燥或再结晶可获得99％的产品，母液可循环利用，并且设备简单，反应条件温和。
实验数据：
(1)、试验设备：500ml的烧瓶5只，搅拌机一台，电子天平一台，气相色谱一台，液相色谱一台，加热炉一台，水浴锅一台，真空泵一台，玻璃接管等。
(2)、试剂：蒸馏水、碳酸二甲酯、苄醇、乙醇、叔丁醇、氢氧化钠、氢氧化钾、氯化锌、氯化铜、氧化锌、氧化铜。
实验(1)肼基甲酸苄酯
碳酸二甲酯100g，99％苄醇325g，苛性碱5g，加入500ml的烧瓶内，升温搅拌至100℃，回流反应8小时，减压蒸馏脱除碳酸二甲酯和多余的苄醇，深冷分离的碳酸二苄酯晶体235g，将所得晶体加入500ml的烧瓶内，加氧化锌5g，加入80％水合肼80g，升温至40-100℃反应2小时，减压蒸馏脱水分和肼，以及副产的苄醇。然后，加入蒸馏水洗涤，最后用蒸馏水萃取结晶，可的产品108g，有液相色谱检测纯度为98％以上肼基甲酸苄酯产品。
实验(1)肼基甲酸叔丁酯
碳酸二甲酯150g，99％叔丁醇333g，苛性碱5g，加入500ml的烧瓶内，升温搅拌至80℃，回流反应8小时，减压蒸馏脱除碳酸二甲酯和多余的叔丁醇，精馏的碳酸二叔丁酯192g，将所得产物加入500ml的烧瓶内，加氧化锌5g，加入80％水合肼120g，升温至40-100℃反应2小时，减压蒸馏脱水分和肼，以及副产的叔丁醇。然后，精馏可的产品121g，有液相色谱检测纯度为99％以上肼基甲酸叔丁酯产品。
实验(3)肼基甲酸乙酯碳酸二甲酯200g，99％乙醇272g，苛性碱5g，加入500ml的烧瓶内，升温搅拌至80℃，回流反应8小时，减压蒸馏脱除碳酸二甲酯和多余的乙醇，精馏的碳酸二乙酯205g，将所得产物加入500ml的烧瓶内，加氧化锌5g，加入80％水合肼160g，升温至40-100℃反应2小时，减压蒸馏脱水分和肼，以及副产的乙醇。然后，精馏可的产品168g，有液相色谱检测纯度为99％以上肼基甲酸乙酯产品。
Claims (3)
1.一种肼基甲酸酯类的合成，其特征在于：在反应釜中加入肼基甲酸甲酯和水合肼，再加入适量的催化剂搅拌混合，控制反应温度在70℃，反应时间约2小时，然后反应液经减压蒸馏，脱除大部分醇类、水及没反应的肼基甲酸甲酯，再将反应也冷却至0℃结晶，最后经过过滤、醇类淋洗、干燥等，最终得到白色结晶产品。
2.根据权利要求1所述的肼基甲酸酯类的合成，其特征在于：最优反应条件为：碳酰肼合成反应中，肼基甲酸甲酯/水合肼(40％)＝1.5～1.75，本比例是指碳酸二甲酯与肼含量的摩尔比，反应温度：70℃，反应时间：2小时，水合肼的含量一般采用40％或80％，80％的水合肼配比：水合肼耗量2.3，二酯耗量1.3。
3.根据权利要求2所述的肼基甲酸酯类的合成，其特征在于：将定量的水合肼(40％)加入到碳酸二甲酯中，控制在40-90℃下，搅拌反应3-5小时，将反应液在真空状态下浓缩至原来的50-70％，液体降温，在室温下自然结晶，最后将结晶物离心分离可得纯度96％的粗产品，粗产品经干燥或再结晶可获得99％的产品，母液可循环利用。
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