本发明专利技术公开了一种N‑亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法，包括以下步骤：控制加料温度在‑5℃～10℃，向反应容器中加入亚氨基二乙腈、收集的以亚氨基二乙腈为原料经亚硝化反应后过滤所得滤液和质量分数为98％的硫酸，搅拌使其充分溶解，再逐滴加入质量分数为20％～30％的亚硝酸钠水溶液，控制反应温度在10℃～50℃反应0.5h～1.5h后，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N‑亚硝基亚氨基二乙腈。本发明专利技术主要用于N‑亚硝基亚氨基二乙腈的合成。
A Method for the Synthesis of N-nitroso-iminodiacetylonitrile
【技术实现步骤摘要】
一种N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法
本专利技术涉及一种N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法，属于含能材料领域。
技术介绍
N-亚硝基亚氨基二乙腈是一种重要的有机合成中间体，可用于医药、农药及炸药的合成。文献VohraS,HarringG,ZachariasD,etal.Newsynthesisof2-amino-6-alkoxypyrazinesfromN-nitrosobis(cyanomethyl)aminoandalkoxides[J].JournalofOrganicChemistry,1979,7(44):1130.报道了N-亚硝基亚氨基二乙腈的一种合成方法，该方法是以亚氨基二乙腈为原料，首先把亚氨基二乙腈溶解在硫酸溶液中，然后分两批加入亚硝酸钠固体，反应后过滤，所得固体用乙酸乙酯-石油醚重结晶两次得到N-亚硝基亚氨基二乙腈。本合成方法产品产率较低，仅为65％～70％，合成后处理纯化复杂，需要重结晶多次，导致产品损失严重，产品纯度为98.5％，且合成周期达10h。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种收率高、纯度高、后处理简单、合成周期短、合成过程相对环保的N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法，N-亚硝基亚氨基二乙腈的结构式如下式Ⅰ所示：本专利技术合成路线如下式Ⅱ所示：该合成方法包括以下步骤：控制加料温度在-5℃～10℃，向反应容器中加入亚氨基二乙腈、收集的以亚氨基二乙腈为原料经亚硝化反应过滤后所得滤液和质量分数为98％的硫酸，搅拌使其充分溶解，再逐滴加入质量分数为20％～30％的亚硝酸钠水溶液，控制反应温度在10℃～50℃反应0.5h～1.5h后，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈；其中亚氨基二乙腈、硫酸、亚硝酸钠摩尔比为1:0.3～3:1～3，亚氨基二乙腈和收集的以亚氨基二乙腈为原料经亚硝化反应后过滤所得滤液质量比为1:3～8。本专利技术的优选技术方案，包括如下步骤：控制加料温度在0℃～5℃，反应容器中加入亚氨基二乙腈、收集的以亚氨基二乙腈为原料经亚硝化反应过滤后所得滤液和质量分数为98％的硫酸，搅拌使其充分溶解，再逐滴加入质量分数为20％～30％的亚硝酸钠水溶液，控制反应温度在30℃反应0.5h后，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈；其中亚氨基二乙腈、硫酸、亚硝酸钠的摩尔比为1:0.55:2.2，亚氨基二乙腈和收集的以亚氨基二乙腈为原料经亚硝化反应后过滤所得滤液质量比为1:3.5。本专利技术的优点：本专利技术的N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成收率为89％，高于对比文献报道值65％～70％；本专利技术合成的N-亚硝基亚氨基二乙腈的纯度高达99.6％，高于对比文献报道方法合成产品纯度98.5％；另外本专利技术的N-亚硝基亚氨基二乙腈合成方法，产生酸性废液较少，本专利技术中过滤产生的酸性滤液可以循环使用，每次使用滤液只需补加质量分数为98％的硫酸，而对比文件的方法中对产生酸性废液未明确说明如何处理，循环五次后，N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成收率仍可达到83.9％，而对比文件中方法，N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成收率为65％～70％。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作详细说明：实施例1控制温度在0℃～5℃，向3L的三口圆底烧瓶中加入900g质量分数为20％的硫酸(1.84moL)和200g(2.1moL)亚氨基二乙腈，搅拌充分溶解后，逐滴加入320g(4.64moL)NaNO2溶于900g水配成的溶液，2h加完后，控制温度在30℃反应0.5h，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈，得到淡黄色固体232.3g，纯度99.6％，产率89％。熔点：37.8℃～38.3℃(文献报道值38℃～38.5℃)。结构鉴定：1HNMR(DMSO-d6,δ/ppm)：δ5.62(s，2H)，δ4.78(s，2H)。元素分析(C4H4N4O)：质谱：MS(m/e)124(M+)。上述结构鉴定数据证实本方法得到的物质确实是N-亚硝基亚氨基二乙腈。实施例2控制温度在0℃～5℃，向3L的三口圆底烧瓶中加入实施例1收集到的滤液350g和100g(1.05moL)亚氨基二乙腈，再滴加质量分数为98％的硫酸57.8g(0.58moL)，搅拌充分溶解后，逐滴加入160g(2.32moL)NaNO2溶于450g水配成的溶液，2h加完后，控制温度在30℃反应0.5h，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈，得到淡黄色固体115.1g，纯度99.3％，产率88.2％。实施例3控制温度在0℃～5℃，向3L的三口圆底烧瓶中加入实施例2收集到的滤液350g和100g(1.05moL)亚氨基二乙腈，再滴加质量分数为98％的硫酸57.8g(0.58moL)，搅拌充分溶解后，逐滴加入160g(2.32moL)NaNO2溶于450g水配成的溶液，2h加完后，控制温度在30℃反应0.5h，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈，得到淡黄色固体113.6g，纯度99.2％，产率87.0％。实施例4控制温度在0℃～5℃，向3L的三口圆底烧瓶中加入实施例3收集到的滤液350g和100g(1.05moL)亚氨基二乙腈，再滴加质量分数为98％的硫酸57.8g(0.58moL)，搅拌充分溶解后，逐滴加入160g(2.32moL)NaNO2溶于450g水配成的溶液，2h加完后，控制温度在30℃反应0.5h，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈，得到淡黄色固体111.7g，纯度99.3％，产率85.6％。实施例5控制温度在0℃～5℃，向3L的三口圆底烧瓶中加入实施例4收集到的滤液350g和100g(1.05moL)亚氨基二乙腈，再滴加质量分数为98％的硫酸57.8g(0.58moL)，搅拌充分溶解后，逐滴加入160g(2.32moL)NaNO2溶于450g水配成的溶液，2h加完后，控制温度在30℃反应0.5h，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈，得到淡黄色固体110.8g，纯度99.3％，产率84.9％。实施例6控制温度在0℃～5℃，向3L的三口圆底烧瓶中加入实施例5收集到的滤液350g和100g(1.05moL)亚氨基二乙腈，再滴加质量分数为98％的硫酸57.8g(0.58moL)，搅拌充分溶解后，逐滴加入160g(2.32moL)NaNO2溶于450g水配成的溶液，2h加完后，控制温度在30℃反应0.5h，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈，得到淡黄色固体109.5g，纯度99.1％，产率83.9％本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种N‑亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法，N‑亚硝基亚氨基二乙腈的结构式如下式(Ⅰ)所示：
【技术特征摘要】
1.一种N-亚硝基亚氨基二乙腈的合成方法，N-亚硝基亚氨基二乙腈的结构式如下式(Ⅰ)所示：以亚氨基二乙腈为原料，其结构式如(Ⅱ)所示，包括以下步骤：控制加料温度在-5℃～10℃，向反应容器中加入亚氨基二乙腈、收集的以亚氨基二乙腈为原料经亚硝化反应过滤后所得滤液和质量分数为98％的硫酸，搅拌使其充分溶解，再逐滴加入质量分数为20％～30％的亚硝酸钠水溶液，控制反应温度在10℃～50℃反应0.5h～1.5h后，过滤反应液，滤液在0℃～5℃冷却，过滤并收集滤液，水洗反应液过滤后所得滤饼至中性，干燥得到N-亚硝基亚氨基二乙腈；其中亚氨基二乙腈、硫酸、亚硝酸钠摩尔比为1:0.3～3:1～3，亚氨基二乙腈和收集的以亚氨基二乙...
【专利技术属性】
技术研发人员：王彬，李亚南，王锡杰，常佩，陈涛，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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