一种O‑甲基异脲硫酸盐的制备方法技术

技术编号:14996133 阅读:62 留言:0更新日期:2017-04-04 01:35
本发明专利技术公开了一种O‑甲基异脲硫酸盐的制备方法,是将反应分为两个过程,第一个过程是将尿素和硫酸二甲酯加入反应器中混合,然后加入水和硫酸进行第一个过程的反应;第二个过程是直接向反应器中第一个过程反应液加入氢氧化钙固体进行第二个过程反应,第二个过程反应完成后加入甲醇进行重结晶,过滤得到产品O‑甲基异脲硫酸盐。两个过程的反应总收率大于80%,产品O‑甲基异脲硫酸盐质量含量大于98%。本发明专利技术反应过程为“准一锅法”反应,工艺简单、原材料易得、溶剂用量少、操作简便、收率高。而且由于采用氢氧化钙作为催化剂,制备过程中产生三废较少,有利于环境保护。副产的硫酸钙可以用于水泥生产,综合成本进一步降低,适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种O-甲基异脲硫酸盐的制备方法。
技术介绍
O-甲基异脲硫酸盐,分子量246.24,为白色晶体,熔点147-153℃,不溶于甲醇。其作为中间体广泛应用于农药、医药及生化的合成等领域,是合成治疗结肠癌等氟脲嘧啶类抗肿瘤药物以及除草剂、咪唑类驱虫剂农药的重要中间体。根据文献专利报道目前国内外主要的合成O-甲基异脲硫酸盐的方法如下:(1)尿素法:以硫酸二甲酯和尿素为原料,经乙醇重结晶,过滤得到O-甲基异脲硫酸氢盐固体,再向反应中加碱得到O-甲基异脲硫酸盐。(2)石灰氮法:以石灰氮为原料,经水解、浓缩和酸化,制备得到O-甲基异脲硫酸氢盐固体,再向反应中加碱得到O-甲基异脲硫酸盐。(3)单氰胺法:以单氰胺固体和甲醇为原料,低温滴加浓硫酸,过滤得到O-甲基异脲硫酸氢盐固体,再向反应中缓慢加入碳酸钙得到O-甲基异脲硫酸盐。第一种方法和第二种方法都存在反应收率低,操作复杂,生产成本高等问题,不利于工业化生产;第三种方法的原材料单氰胺价格昂贵,且生产过程中有大量气泡产生,生产周期较长等缺点,导致生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供的O-甲基异脲硫酸盐的制备方法,是将反应分为两个过程,第一个过程是将尿素和硫酸二甲酯加入反应器中混合,然后加入水和硫酸进行第一个过程的反应;第二个过程是直接向反应器中第一个过程反应液加入氢氧化钙固体进行第二个过程反应,第二个过程反应完成后加入甲醇进行重结晶,过滤得到产品O-甲基异脲硫酸盐。副产硫酸钙用于水泥生产原料。两个过程的反应总收率大于80%,产品O-甲基异脲硫酸盐质量含量大于98%。本专利技术所述的第一个过程中硫酸二甲酯与尿素的投料摩尔比为1︰1~2;硫酸二甲酯与水的投料摩尔比为1︰1~2;硫酸二甲酯与硫酸的投料摩尔比为1︰0.3~1。第一个过程的反应温度为40~80℃,反应时间3~5h。本专利技术所述的第二个过程中硫酸二甲酯与氢氧化钙的投料摩尔比为1︰0.5~1。第二个过程的反应温度为10~30℃,反应时间2~4h。本专利技术反应过程为“准一锅法”反应,相比现有制备O-甲基异脲硫酸盐的方法,工艺简单、原材料易得、溶剂用量少、操作简便、收率高。而且本方法由于采用氢氧化钙作为催化剂,制备过程中产生三废较少,有利于环境保护。副产的硫酸钙可以用于水泥生产,综合成本进一步降低,适合工业化生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐55.5g,含量99.1%,总收率89.4%(硫酸二甲酯计)。实施例2向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入30g(0.5moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐50g,含量99%,总收率80.5%(硫酸二甲酯计)。实施例3向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入60g(1moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐55.3g,含量99%,总收率89%(硫酸二甲酯计)。实施例4向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温3小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐49.8g,含量98.9%,总收率80.1%(硫酸二甲酯计)。实施例5向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温5小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐53.1g,含量98.9%,总收率85.4%(硫酸二甲酯计)。实施例6向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至40℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐51g,含量98%,总收率81.3%(硫酸二甲酯计)。实施例7向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至80℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入14.4g(0.8moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐54.8g,含量98.8%,总收率88%(硫酸二甲酯计)。实施例8向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入9g(0.5moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐50.2g,含量98.5%,总收率80.4%(硫酸二甲酯计)。实施例9向三口瓶中加入63g(0.5moL)硫酸二甲酯,加热至60℃,在此温度下加入45g(0.75moL)尿素,再加入18g(1moL)水和25.5g(0.25moL)浓硫酸,在此温度下,保温4小时;向反应中加入130g水,降温至20℃,加入37g(0.5moL)氢氧化钙,保温3个小时,过滤,向反应中加入50mL甲醇重结晶。得到O-甲基异脲硫酸盐53.7g,含量98.8%,总收率86.3%(硫酸二甲酯计)。实施例10...

【技术保护点】
一种O‑甲基异脲硫酸盐的制备方法,其特征在于将反应分为两个过程,第一个过程是将尿素和硫酸二甲酯加入反应器中混合,然后加入水和硫酸进行第一个过程的反应,硫酸二甲酯与尿素的投料摩尔比为1︰1~2,硫酸二甲酯与水的投料摩尔比为1︰1~2,硫酸二甲酯与硫酸的投料摩尔比为1︰0.3~1,反应温度为40~80℃,反应时间3~5h;第二个过程是直接向反应器中第一个过程反应液加入氢氧化钙固体进行第二个过程反应,硫酸二甲酯与氢氧化钙的投料摩尔比为1︰0.5~1,反应温度为10~30℃,反应时间2~4h,第二个过程反应完成后加入甲醇进行重结晶,过滤即得到产品O‑甲基异脲硫酸盐。

【技术特征摘要】
1.一种O-甲基异脲硫酸盐的制备方法,其特征在于将反应分为两个过程,第一个过程是将尿素和硫酸二甲酯加入反应器中混合,然后加入水和硫酸进行第一个过程的反应,硫酸二甲酯与尿素的投料摩尔比为1︰1~2,硫酸二甲酯与水的投料摩尔比为1︰1~2,硫酸二甲酯与硫酸的投料摩尔比为1︰0.3~1,反应温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员:程超黄超群杜升华孔晓红兰世林
申请(专利权)人:湖南化工研究院有限公司
类型:发明
国别省市:湖南;43

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