背景技術(shù)
苯肼鹽酸鹽作為一種有機(jī)合成原料,可用作染料、醫(yī)藥等行業(yè)的中間體,還用作分析試劑。在農(nóng)藥生產(chǎn)上用于合成有機(jī)磷殺蟲劑噠嗪硫磷的中間體1-苯基-3,6-二羥基噠嗪,殺菌劑惡唑菌酮、咪唑菌酮的中間體等。苯肼鹽酸鹽還可與糖的醛、酮基反應(yīng),生成穩(wěn)定的糖脎,利用糖脎的晶型和熔點(diǎn)來鑒別不同的還原糖。
苯肼鹽酸鹽一般是通過苯胺與亞硝酸鈉在酸性介質(zhì)中進(jìn)行重氮化反應(yīng),生成重氮鹽,再用還原劑還原生成重氮苯磺酸鹽,經(jīng)酸析,生成苯肼鹽酸鹽。
通過重氮化反應(yīng)制備苯肼鹽酸鹽的方法的不同之處主要是還原劑和提純方法的選擇。文獻(xiàn)報(bào)道所用的還原劑主要有亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫銨、亞硫酸鈉、鋅粉、氯化亞錫等。工業(yè)上應(yīng)用較多的還原劑是亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉的混合物,鋅粉和氯化亞錫還原法主要用于實(shí)驗(yàn)室的制備。通過重氮化反應(yīng)制備苯肼鹽酸鹽,中間體重氮鹽不穩(wěn)定,易分解,需要在低溫條件下進(jìn)行,產(chǎn)物收率降低;反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量廢水,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種苯肼鹽酸鹽的合成方法,與已有方法相比,具有反應(yīng)條件溫和,副產(chǎn)物少,產(chǎn)品收率高等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種苯肼鹽酸鹽的合成方法,包括步驟如下:
(1)將苯胺溶于稀鹽酸中,然后加入尿素,加熱回流反應(yīng)1~2h,熱過濾,濾液冷卻析出晶體,得粗N-苯基脲,重結(jié)晶得N-苯基脲;
(2)將N-苯基脲溶解溶于乙醇,通入氯氣控制溫度5℃~25℃,1~2h,得到氯氨基苯基脲;
(3)在冰水浴條件下,向步驟(2)所得產(chǎn)品中滴加NaOH水溶液,滴加完畢后過濾,加熱蒸出乙醇和部分水,剩余液體用萃取劑萃取,萃取液蒸出甲苯,減壓蒸餾,得苯肼,將苯肼滴加到鹽酸溶液中,降溫結(jié)晶,得到苯肼鹽酸鹽。
上述方法中,步驟(1)所述的苯胺與尿素的物質(zhì)的量比為1:0.9~1.3。所述的稀鹽酸的濃度1~2mol/L,稀鹽酸所含的鹽酸與苯肼的物質(zhì)的量之比為1:1~1.1。
步驟(2)所述的N-苯基脲與氯氣的物質(zhì)的量比為1:1~2。所述的溶劑為乙醇或甲醇,以溶解N-苯基脲為最易,溶解的N-苯基脲的濃度為0.6~1.2mol/L。
步驟(3)中N-苯基脲與氫氧化鈉的物質(zhì)的量比為1:5~7。所述的滴加氫氧化鈉反應(yīng)溫度控制在0℃~20℃。所述的氫氧化鈉的濃度為1.5~3.5mol/L。所述的萃取劑為甲苯、石油醚或環(huán)己烷。
本發(fā)明與現(xiàn)有方法相比,有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)溫度容易達(dá)到,不需要高壓進(jìn)行;蒸餾、冰水浴、滴液等操作簡(jiǎn)單,收率可達(dá)到86.4%,所用溶劑甲醇、乙醇和萃取劑甲苯、環(huán)己烷等可回收利用,利于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
苯肼鹽酸鹽的合成方法:
在裝有機(jī)械攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝器和溫度計(jì)的1000mL四口燒瓶中,將93g(1mol)苯胺溶于500mL2M稀鹽酸中,然后加入64g(1.07mol)尿素,攪拌溶解,加熱回流2h,熱過濾,冷卻,濾液析出晶體。用少量冷水洗晶體,將濾液和洗液再次回流。重復(fù)三次以上操作,得粗N-苯基脲。粗N-苯基脲經(jīng)重結(jié)晶,干燥,得N-苯基脲117.6g,收率86.4%,mp:145~147℃。
在裝有機(jī)械攪拌器、滴液漏斗、回流冷凝器和溫度計(jì)的500mL四口燒瓶中,將58.5g(0.43mol)N-苯基脲溶于乙醇中,控溫15℃,往溶液中滴加含32g(0.45mol)氯氣的乙醇溶液,滴加完畢,繼續(xù)反應(yīng)半小時(shí)。在冰水浴條件下,緩慢滴加86g(2.15mol)NaOH的水溶液,滴加完畢,繼續(xù)反應(yīng)半小時(shí)。過濾,加熱蒸出乙醇和部分水,將剩余的混合液用甲苯萃取。將萃取液先蒸出甲苯,再減壓蒸出120~125℃/10mmHg下的餾分得苯肼。將得到的苯肼滴加到鹽酸中,降溫結(jié)晶,得到苯肼鹽酸鹽55.5g,收率89.3%,mp:196~198℃。
1HNMR(DMSO-d6,300MHz)δ(ppm):6.93-7.26[m,Ar-5H]; 8.4[br,1H,NH];10.4[s,3H,–NH3 +]。