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对氯苯肼合成工艺研究

2014-11-17

今日农药 2014年10期
关键词:苯肼水合肼苯胺

对氯苯肼是一种重要的化工中间体,广泛用于医药、农药、染料等的合成。在农药方面主要用于合成农药杀菌剂、除草剂、杀虫剂等。

目前,对氯苯肼的合成工艺路线主要是以对氯苯胺为原料,经重氮化后得对氯苯胺重氮盐,再用亚硫酸钠、亚硫酸氢钠或氯化亚锡还原制得。但重氮化时反应难以控制;以亚硫酸钠或亚硫酸氢钠还原时控制条件较多,工艺过程复杂,易产生沥青状副产物;用氯化亚锡还原时成本较高,且收率不高。因此,研究开发出一条工艺过程简单、操作方便、具有较高收率的对氯苯肼合成工艺具有重要的应用价值。

本文探索并研究了一条以对氯苯胺、水合肼为原料,在催化剂作用下合成对氯苯肼的工艺路线,并得出了较佳的合成工艺条件。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

对氯苯胺,化学纯;水合肼、浓硫酸,均为分析纯;催化剂,自制。

有机合成实验装置、数字显示显微熔点测定仪(WRS-2A)、高效液相色谱仪(安捷伦1100)、傅立叶变换红外光谱仪(Spectum100)。

1.2 实验步骤

在装有机械搅拌、回流冷凝器的三口烧瓶中,依次加入一定量的对氯苯胺、溶剂和催化剂,加热溶解后滴加水合肼,在一定温度下进行反应。反应结束后加水搅拌,析出固体物质,过滤、洗涤、干燥后计算产品收率,测定其熔点。

2 结果与讨论

2.1 对氯苯胺与水合肼的摩尔比对实验结果的影响

实验条件:对氯苯胺64g,催化剂为对氯苯胺摩尔数3%,溶剂以能溶解对氯苯胺的量为宜;反应温度120℃,反应时间6h。改变对氯苯胺与水合肼的摩尔比,研究了对氯苯胺与水合肼的摩尔比对实验结果的影响。

实验结果表明,随着对氯苯胺与水合肼摩尔比的提高,产品的收率增加。这是因为随着对氯苯胺与水合肼摩尔比的增加,对氯苯胺反应完全,产品的收率提高;但当对氯苯胺与水合肼摩尔比大于1∶2.5 以后,产品的收率变化不大。因此,对氯苯胺与水合肼的摩尔比以1∶2.5 为宜。

2.2 反应温度对实验结果的影响

实验条件:对氯苯胺64g,溶剂以能溶解对氯苯胺的量为宜;对氯苯胺与水合肼、催化剂的摩尔比为1∶2.5∶0.3,反应时间6h。改变反应温度,研究反应温度对实验结果的影响。

实验结果表明,随着反应温度的提高,产品的收

率由小变大再变小,这是因为反应温度的提高有利于提高反应速度,使反应更容易进行;但当反应温度大于110℃以后,超过了水合肼的沸点,使得水合肼出现蒸发,影响了与对氯苯胺反应完全,致使产品的收率下降。因此,反应温度以110℃为宜。

2.3 反应时间对实验结果的影响

实验条件:对氯苯胺64g,溶剂以能溶解对氯苯胺的量为宜;对氯苯胺与水合肼、催化剂的摩尔比为1∶2.5∶0.3,反应温度110℃。改变反应时间,研究反应时间对实验结果的影响。

实验结果表明,随着反应时间的延长,产品的收

率增大,这是因为反应时间越长,反应越完全,但当反应时间大于5h 以后,反应基本完成,因而产品的收率基本不变,因此,反应时间以5h 为宜。

2.4 溶剂用量对反应结果的影响

实验条件:对氯苯胺64g,对氯苯胺与水合肼、催化剂的摩尔比为1∶2.5∶0.3,反应温度110℃,反应时间5h。改变溶剂的用量,研究溶剂用量对实验结果的影响,

实验结果表明,随着溶剂量的增加,产品的收率

也增加,但当溶剂的量大于90mL 后,产品的收率开始下降。这是因为溶剂量的增加有利于反应物的溶解,因此有利于反应进行和反应完全,但当溶剂量大于90mL后,反应物浓度降低,从而影响了反应速率,使得产品的收率降低。因此,溶剂用量以90mL 为宜。 3 结论

(1)在催化条件下,对氯苯胺及水合肼合成对氯苯肼的较佳工艺参数为:对氯苯胺0.5mol、溶剂90mL、对氯苯胺与水合肼、催化剂的摩尔比1∶2.5∶0.3、反应温度110℃、反应时间5h,产品的收率达92.2%。(2)用微机熔点仪测其熔点为89.0~90.1℃,纯品的熔点90℃;液相色谱分析纯度为98%。

(摘自《安徽化工》)endprint

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