紫脲酸及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种紫脲酸及其制备方法，其中，制备方法包括以下步骤：步骤S1，提供巴比妥酸碱性水溶液；步骤S2，向所述巴比妥酸碱性水溶液中加入亚硝酸盐水溶液形成混合液；步骤S3，向所述混合液中滴加无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到所述紫脲酸。根据本发明专利技术实施例的紫脲酸的制备方法能够得到高纯度的紫脲酸，且该方法操作简单，室温下即可操作，安全性好，适合工业化生产，同时原材料容易获得，成本较低。

Purpuric acid and its preparation method

The invention provides a purpuric acid and a preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: providing barbituric acid and alkaline aqueous solution; adding nitrite solution to the barbituric acid and alkaline aqueous solution to form a mixed solution; dropping inorganic acid or inorganic acid water into the mixed solution; After the chemical reaction, the UF is obtained. According to the embodiment of the invention, the preparation method of purple urea acid can obtain high purity purple urea acid, and the method has the advantages of simple operation, operability at room temperature, good safety, suitable for industrial production, easy access to raw materials and low cost.

【技术实现步骤摘要】
紫脲酸及其制备方法
本专利技术涉及化学合成
，具体地，涉及紫脲酸及其制备方法。
技术介绍
紫脲酸是合成茶碱、咖啡因及其下游产品的重要中间体，其质量对还原工序的反应情况、催化剂用量、收率等会产生显著影响；其铵盐能与许多金属离子生成有色的金属络合物，是一种很有价值的络合指示剂，广泛应用于直接络合滴定以测定钙、铜、钴、镍，以及间接滴定以测定银、钯及卤素的含量。目前已有的紫脲酸合成工艺几乎都是采用分步法。A.V.HolmgrenandWilhelmWenner(OrganicSyntheses,Coll.Vol.4,p.23(1963)；Vol.32,p.6(1952).)先将巴比妥酸用三氧化铬氧化制得阿脲一水合物，再与盐酸羟胺反应制得。此工艺用到了污染严重的重金属铬，不仅成本颇高，而且还限制了产品的生产规模。KuhnandLyman(J.Am.Chem.Soc.,58,1821-1822,(1936).)首先用巴比妥酸制得双阿脲，再与醋酸铵反应制得紫脲酸铵，再和用盐酸羟胺作用制得紫脲酸。此工艺原料成本较低，但工艺步骤复杂，总生产成本较高，并不适合工业化生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、成本低、适于工业化生产的紫脲酸的制备方法。本专利技术还提供了一种根据上述紫脲酸的制备方法制得的紫脲酸。为解决上述技术问题，本专利技术采用了以下技术方案：根据本专利技术第一方面实施例的紫脲酸的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，提供巴比妥酸碱性水溶液；步骤S2，向所述巴比妥酸碱性水溶液中加入亚硝酸盐水溶液形成混合液；步骤S3，向所述混合液中滴加无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到所述紫脲酸。进一步地，所述步骤S1包括:称取巴比妥酸，将所述巴比妥酸加入无机碱的水溶液中，得到所述巴比妥酸碱性水溶液其中，所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、或其混合物，所述碱性水溶液中所述无机碱的浓度为8～11wt％。更进一步地，巴比妥酸、氢氧化钠、亚硝酸盐、以及无机酸的摩尔比为1:(2.3～2.6):(1.3～1.4):(3～12),最优选所述摩尔比为1:2.37:1.34:3.8。优选地，所述步骤S3中包括：使所述混合液的温度降至10～15℃，此后向其中滴加所述无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到所述紫脲酸。进一步地，所述步骤S3中，待所述无机酸或无机酸水溶液滴加结束后，控制反应温度为10～40℃，反应时间为14～18h。更进一步地，所述反应温度为20～25℃，反应时间为16h。优选地，所述无机酸选自盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种。优选地，紫脲酸的制备方法还包括如下步骤：步骤S4,对所述步骤3中的含有所述紫脲酸的反应液进行真空抽滤，得到滤饼；步骤S5，将所述滤饼用水洗涤，再用少量有机溶剂进行洗涤，真空干燥后得到精制紫脲酸。优选地，所述步骤S5中的所述有机溶剂为甲醇。根据本专利技术第二方面实施例的紫脲酸，是根据上述任一实施例的紫脲酸的制备方法制得的。本专利技术的上述技术方案至少具有如下效果之一：(1)原材料性质稳定，容易获得，价格低廉；(2)反应条件在室温下即可，容易操作；(3)步即可得到紫脲酸，工艺简单，可操作性强，安全性好，适于工业化生产。附图说明图1为本专利技术实施例的紫脲酸制备方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下面首先结合附图具体描述根据本专利技术实施例的紫脲酸的制备方法。如图1所示，根据本专利技术实施例的紫脲酸的制备方法包括以下步骤：步骤S1，提供巴比妥酸碱性水溶液。巴比妥酸又称丙二酰脲，化学名:2,4,6-嘧啶三酮。巴比妥酸的分子式为C4H4N2O3，其结构式如下述式(1)所示。本专利技术中使用的巴比妥酸既可以是市售品，也可以通过如下方法制备得到，即：以丙二酸二乙酯、溴乙烷和尿素为原料，在乙醇钠溶液中，在50～60℃下，与溴乙烷反应，生成二乙基丙二酸二乙酯，然后升温至80℃，加入尿素，反应完成后，冷却，过滤，溶于热水，脱色，加盐酸酸化后，冷却析出结晶，进一步在丙酮中精制或在水中重结晶制得。巴比妥酸微溶于水和乙醇，溶于乙醚,另外，巴比妥酸在碱性溶液中溶解。为此，在本专利技术中，首先准备巴比妥酸碱性水溶液。具体地，称取一定质量的巴比妥酸，将巴比妥酸加入无机碱水溶液中，得到巴比妥酸碱性水溶液，且碱性水溶液中无机碱的浓度在8～11wt％之间。其中，无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、或其混合物，优选为氢氧化钠。进一步地，所述巴比妥酸、所述氢氧化钠、所述亚硝酸盐、以及所述无机酸的摩尔比为1:(2.3～2.6):(1.3～1.4):(3～12)，最优选为1:2.37:1.34:3.8。步骤S2，向巴比妥酸碱性水溶液中加入亚硝酸盐水溶液形成混合液。也就是说，将亚硝酸盐水溶液加入到步骤S1中的巴比妥酸碱性水溶液中形成混合液，其中，亚硝酸盐可选为亚硝酸钠或亚硝酸钾等具有氧化性和还原性的化合物，优选地，亚硝酸盐水溶液中的亚硝酸盐浓度在30～45wt％之间。步骤S3，向混合液中滴加无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到紫脲酸。具体地，使所述混合液的温度降至10～15℃，此后向其中滴加无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到所述紫脲酸。优选地，待所述无机酸或无机酸水溶液滴加结束后，控制反应温度为10～40℃，继续反应14～18h。更优选地，反应温度为20～25℃，继续反应时间为16h时，反应速率最快。优选地，无机酸可以选自盐酸、硝酸、硫酸中的一种或几种。巴比妥酸与亚硝酸钠和无机酸反应生成紫脲酸的化学反应式为：此外，为了使的紫脲酸具有较高的纯度，该制备方法还可以包括如下步骤：步骤S4,对步骤3中的含有紫脲酸的反应液进行真空抽滤，得到滤饼；步骤S5，将滤饼用水洗涤，再用少量有机溶剂进行洗涤，真空干燥后得到精制紫脲酸。其中，优选地，有机溶剂为甲醇，本专利技术其它实施例中也可以采用乙醇或其他烃类。通过上述紫脲酸的制备方法得到了高纯度的紫脲酸，且该方法简单，室温下即可操作，安全性好，适合工业化生产，同时原材料容易获得，成本较低。为使本领域的技术研究人员能够更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。实施例1：称取324g亚硝酸钠将其溶于500ml水中得到亚硝酸钠水溶液，待用。取10L三口烧瓶，向其中加入360g氢氧化钠和3L水，机械搅拌溶清后，待溶液温度降至30℃左右，向其中缓慢加入巴比妥酸461g，待完全溶清，再向其中加入亚硝酸钠水溶液形成混合液，待混合液温度降至10-15℃左右，向其中滴加1L浓盐酸和3L水的混合溶液进行化学反应，反应温度控制在10-20℃之间，反应过程中有黄红色固体生成，并伴有橙色的气体放出。待浓盐酸与水的混合溶液滴加完毕，将反应温度调至室温(25℃)，反应16小时左右。反应结束后，用真空泵抽走橙色气体，反应液进行真空抽滤得到滤饼，将滤饼用水洗涤，再用少量甲醇洗涤，真空干燥，得淡紫色产品446g，摩尔收率：78.9％，HPLC含量：99.3％，滴定含量：9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种紫脲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，提供巴比妥酸碱性水溶液；步骤S2，向所述巴比妥酸碱性水溶液中加入亚硝酸盐水溶液形成混合液；步骤S3，向所述混合液中滴加无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到所述紫脲酸。

【技术特征摘要】
1.一种紫脲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，提供巴比妥酸碱性水溶液；步骤S2，向所述巴比妥酸碱性水溶液中加入亚硝酸盐水溶液形成混合液；步骤S3，向所述混合液中滴加无机酸或无机酸水溶液，经过化学反应后得到所述紫脲酸。2.根据权利要求1所述的紫脲酸的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括:称取巴比妥酸，将所述巴比妥酸加入无机碱水溶液中，得到所述巴比妥酸碱性水溶液，其中，所述无机碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、或其混合物，所述碱性水溶液中所述无机碱的浓度为8～11wt％。3.根据权利要求1所述的紫脲酸的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述亚硝酸盐为亚硝酸钠或亚硝酸钾，所述亚硝酸盐水溶液中的亚硝酸盐浓度为30～45wt％。4.根据权利要求3所述的紫脲酸的制备方法，其特征在于，所述巴比妥酸、所述氢氧化钠、所述亚硝酸盐、以及所述无机酸的摩尔比为1:(2.3～2.6):(1.3～1.4):(3～12)。5.根据权利要求1所述的紫脲酸的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙豪义，史瑞安，
申请(专利权)人：苏州昊帆生物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32