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N-氯代丁二酰亚胺

规格:99%
包装:25kg/桶
最小购量:1kg
CAS:128-09-6
分子式:C4H4ClNO2
分子量:133.53

N-氯代丁二酰亚胺合成工艺的研究
吕积国 齐明等
(江西省蚪学院应用化学研究所 南昌 330029)

  N-氯代二酰亚胺(N-Chlorosuccinilaide)简称NCS,是g 种有机合成中的重要氯代剂和精细化学品 它不但可用作杀苗剂、水消毒剂.而且也可用了:聚酯纤维的表面处理剂,以增加其对染料.粘台剂、印刷{自墨的接受能力而不降解或变邑 由于NCS作为氯化剂能专一地取代脂时酰辅的a.H,制得高纯的 氯代脂肪酸及其衍生物.故国内外广泛用于台成医药、农药、香料等方面的中间体有关NCS的合成方法,-般采用出丁二酸制取丁二酰亚胺后,与次氯酸盐反应制得工业N-氯代丁酰亚胺;或通过改进制备条件和操作过程,使产率有所提高。也有文献报道丁二酸与NH 等反应制得y-酰亚胺后,再将其与HCl和HClO反应制取该品;还有将丁二酰亚胺在CH3Cl。与a饱和混合物中反应制取NCS。 述这些方法中.有些方法反应条件要求较高(如低温等1并有潜在的爆炸危险;有些反应周期较长,成本较高或收率较低等,因此用于:工业生产受到一定限制 笔者通过实骑研究丁一种新方法,用丁二酸与NH3制取丁二酰亚胺(收率97%,再将丁二酰亚胺在混合溶液体系中,于室温下反应制得NCS,收率为87.5%左右。此疗浊所用的设备备简单,工序简便.反应易于控制,收昔夏较高,结果重现性好. 产品技术指际与文献值吻合

1 实验部旁
1 1 NCS的合成反应式
1.1.1 丁二酸铵的合成
 
1.1 2 丁二酸铵热解生成丁二酰亚胺
 
1.1 3 丁二酰亚胺氯化合成NCS
 

1.2 原料与规格
丁二酸: 工业纯(HG3-11O2-77),含量大于98.5%
液氨: 工业纯(GB5138- 85)
液氯: 工业纯(GB536-65)。
JC溶剂: 自制
H3PO3: C.P

1.3 操作步骤
将l18 g丁二酸加入带有搅拌及回流装置的三颈烧瓶中,加入一定量的水,搅拌,在室温下通入NH3 19.5 g,使T --酸全部溶解,生成丁二酸铵水溶液。将反应物在0 002 5 mol/IH3PO3存在下,于180℃~220℃ 脱水环台3~5 h。生成物经纯化处理后,得丁二酰亚胺96g,收率97%。其熔点为125℃~127℃ 。将上述得到的丁二酰亚胺96 g于420 ml JC溶媒中,在带有搅拌的三颈烧瓶内,于室温F通入cI2 70 g进行反应,时间5 h左右。停止反应后,将所得白包结晶用450 ml蒸馏水洗涤至pH 5。于7O℃ 下真空干燥2.5 h,得干燥白色结晶NCS113 5 g,重量收率87 5% 产物熔点149.5~150.5℃。

2 结果与讨论
2.1 丁二酰亚胺的制备
一般采用丁二酸(1 mo1)与氨水28%(2 2 mo1)反应,经铵化,热解制得r二酰亚胺。其缺点是热解温度较高(250℃~260℃),并造成产品颜色较深,使产品质量受到-定影响。而丁二酰亚胺的精制-般采用蒸馏(或真空蒸馏)和溶媒重结晶。采用上述两法精制丁二酰亚胺,不但要增加蒸馏(或真空蒸馏)或是溶媒回收贮存装置,而且能耗大,反应周期长,成本也较高。故此,笔者采用丁二酸(1 mo1)与氨(L.17 mo1)于25℃~9O℃ 下铵化约1~2 h,在亚磷酸(0 002 5 mo1)存在下于180℃~220℃脱水环台(3~5 h),再经纯化处理后,得丁二酰亚胺,收率为96%~97%。采用此法制备丁二酰亚胺,其收率和色泽方面均较文献值有所提高。而且,操作简便,成本较低,排污也少。其合成实验结果见表1。
 
2 2 NCS的合成
NCS的台成,文献报道大都是用丁二酰亚胺与次氯酸盐反应制得的,也有采用丁二酰亚胺在NaOH体系中,通入c}2进行台成,收率为40%~90% 之间,反应都需在低温下(<5℃)进行,超过8℃ 时,反应剧烈.并有爆炸之危险。经笔者实验研究,结果表明,丁二酰亚胺(1mo1)于室温’F(20℃)在JC溶媒体系中通入cl2(1 15 mo[)制得NCS,收率为87 5%。其实验结果见表2。
 
从表2结果可见.采用此方法合成NCS,收率及产量、质量均较高。反复实验的结果表明,操作简便,安全.成本低.而且反应所用的Jc溶媒经简单处理后可反复使用.从而进-步减少了污染的排放。

2 3 氯代反应温度对产率的影响
按笔者的研究方法,改变氯代反应温度(其他条件不变)进行氯化合成反应,结果见表3

表3 不同氯代反应温度对合成NCS的影响
反应温度 t/℃ 0      5      10          15        20         25         30          35      40    45
产品收度% 87.64  85.57 87.21 86.24 87.51 86.86 86.21 86.34 85.01 82.35

实验结果表明,反应温度在0℃~35℃ 范围内,收率比较稳定 笔者的研究选定的反应温度在20℃~25℃ 范围之内。

2 4 收率与氯化反应时间的关系
按笔者的研究方法.改变氯化反应时间.进行试验.结果州附图如示,时间控制在5 h左右为佳,但工业生产表明,在7~8h较好
 
2.5 NCS合成工艺的优点
(1)操作简便,反应条件易于控制;收率高,成本低.产品质量好。
(2)“三废”少,并可进行处理.因而.不对环境构成危害。
(3)氯化反应安全性高.经过笔者数百次试验,以及两年多的工业生产,消除了潜在的爆炸危险。这对工业生产有重要的现实意义和实用价值。

参考文献(略)