重氮甲烷在线衍生方法技术

本发明专利技术涉及的是一种重氮甲烷在线衍生方法。它包括以下步骤：（１）、重氮甲烷发生步骤；（２）、重氮甲烷衍生步骤。它可以在Ｎ２的推动下实现的；在（２）重氮甲烷衍生步骤之后还包括尾气吸收步骤；气吸收步骤中使用的、吸收过量重氮甲烷的吸收剂可以为乙醚；（１）重氮甲烷发生步骤之前还包括Ｎ２流量控制步骤步骤。在（１）重氮甲烷发生步骤、（２）重氮甲烷衍生步骤之间还包括重氮甲烷气体分配步骤。它可以是在密封环境中进行的；所述的一种重氮甲烷在线衍生方法，它还可以包括将反应中产生的废气从密闭环境中排放的步骤。本发明专利技术将重氮甲烷制备及其与重氮甲烷衍生有机结合为一体，具有安全、高效的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种。
技术介绍
目前国内、外的大部分资料都是采用先制备重氮甲烷的溶液，再用制备的重氮甲 烷溶液进行衍生的方法。其制备过程及原理为 将装有氢氧化钾、乙醇及无水乙醚混合液的双口蒸馏瓶，置于磁力搅拌器加热板 上的水浴中，水温7(TC。接上滴液漏斗和高效冷凝器，冷凝管路后串联接收瓶。在吸收瓶瓶 中放入无水乙醚。搅拌下滴加N甲基_亚硝基_对甲苯磺酰胺无水乙醚溶液，滴加时间控 制在20min以上。当蒸馏瓶内溶液呈淡黄色时停止蒸馏。将接收瓶内的液体在7(TC水浴中 重蒸馏，其馏出液重氮甲烷乙醚溶液即重氮甲烷衍生化试剂，密闭置于冰箱中保存。该制备 方法的制备装置见图1。即，重氮甲烷的制备方法均要通过加热、冷凝、吸收等步骤。 以上现有技术中的重氮甲烷的制备方法较为复杂，并且制备和衍生之间没有连续 性，于是不少人试图采用"连续鼓泡"这一简单的流程实现有机酸类化合物的衍生操作，如 EPA 8151A，但是鉴于重氮甲烷本身的易爆性及致癌性，很多人对它谈之色变，再加上鼓泡 法本身的安全性无法保证，方法本身的效率效率及稳定也不法保证，因此该类方法并没有 解决现有技术中存在的如何有效、安全制备重氮甲烷及其与重氮甲烷衍生一体化工作的问 题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种安全、高效的重氮甲烷制备及其与重氮甲烷衍生有机结合为一体的方法。 本专利技术是这样实现的 —种，其特征在于，它包括以下步骤 (1)、重氮甲烷发生步骤； (2)、重氮甲烷衍生步骤。所述的(1)重氮甲烷发生步骤还可以包括在常温下将包括氢氧化钾、醇及乙醚 混合物等在内的混合液加入N甲基_亚硝基_对甲苯磺酰胺固体中制备重氮甲烷气体。 所述的(2)重氮甲烷衍生步骤还可以包括在常温下将重氮甲烷气体与带有羟 基、羧基等基团的有机物反应制备对应的酯类。 所述的，它可以是在N2的推动下实现的。 所述的(2)重氮甲烷衍生步骤之后还可以包括尾气吸收步骤。 所述的尾气吸收步骤中使用的、吸收过量重氮甲烷的吸收剂可以为乙醚。 在(1)重氮甲烷发生步骤之前还可以包括N2流量控制步骤步骤。 在(1)重氮甲烷发生步骤、(2)重氮甲烷衍生步骤之间还可以包括重氮甲烷气体分配步骤。 所述的一种，它可以是在密封环境中进行的。 所述的一种，它还可以包括将反应中产生的废气从密闭环境中排放的步骤。 各步骤的作用为 流量控制步骤用以控制氮气气流的大小使之推动着重氮甲烷气体流通于系统之 中并保持其平稳性，从而提高结果的重现性。 重氮甲烷发生步骤用于重氮甲烷气体(CH2N2)的制备。本方法中通过改变原来的反应方式为"外部后加入"方式，使反应只需在常温下通过简单的反应器就可以实现，并提高了安全性能，此步的制备是基于下列的反应式 气体分配步骤主要是将反应产生的重氮甲烷气体在N2的带动下经有关的气体 分配器平均分配到六套衍生瓶中。 平行衍生步骤在重氮甲烷活性气体的作用下有机物中的羧基、羟基被甲基化，反 应原理如下R-C00H+CH2N2 = R-C00CH3+N2 R-0H+CH2N2 = R-0CH3+N2 具体反应时，可以在此步骤中所使用的有关衍生瓶设备中增加由石英细砂制作的 散气头，使得重氮甲烷气体与溶液接触的有效面积变大，稳定性增强。 尾气吸收步骤通过尾气吸收瓶使过量的重氮甲烷气体被作为相应的吸收剂的乙 醚吸收，从而减少对环境的污染。 废气排放步骤也称为排风系统是通过专用风机使未被吸收的重氮甲烷气体及弥漫在空气中的有害气体均通过排气管路排出，从而使危险性及对环境的污染减少到最小。本专利技术以上所述的方法步骤中使用的有关设备均可以从市场上购买到。比如，针形流量控制阀可以从天美科技有限公司购买，排风扇可以从美的空调公司购买等。 本专利技术的原理是立足于在线衍生的角度，通过流量控制，全封密系统设置，反应试剂"外后加入"方式，在衍生瓶设备中还可以增加散气头，增加尾气吸收及排风步骤等这一整套方法，使得衍生的效率得到了保证，稳定性得到了提高，安全性大大增强。本专利技术与现有技术相比所具有的优点是 1)、改变反应溶液的形态及添加顺序，使安全性及可操作性大大增强 传统方法是将N甲基_亚硝基_对甲苯磺酰胺溶于乙醚中，然后再滴加混合液(氢氧化钾、醇及乙醚混合物)，并通过加热及冷凝的方式蒸发和吸收重氮甲烷气体，操作过程复杂且充满危险。而本专利技术是先将N甲基_亚硝基_对甲苯磺酰胺固体粉末加入反应管中，然后通过置于密闭系统之外的惰性导管将混合液一次性加入(即"外部后加入"方式)，即可在常温下制备出重氮甲烷气体，然后将此气体不经过冷凝而是直接在N2的作用下带入衍生管中即可实现在线衍生。 2)、实现在线衍生本专利技术可以利用聚四氟乙烯惰性材质连通器连接本专利技术各个 步骤中所使用的重氮甲烷发生器、气体分配器、衍生样品瓶、尾气吸收瓶及排风系统等设备，实现在线功能，使重氮甲烷的制备与目标有机合成一次性完成。 3)、提高衍生可操作性及重现性通过流量控制步骤可以精确控制流量(7-10ml/min)、本专利技术还可以在重氮甲烷衍生步骤中使用的衍生瓶中增加由石英细砂制作的散气头，使得重氮甲烷气体与溶液接触的有效面积变大从而提高了重现性，增强了可操作性。4)、加强了安全措施本专利技术在实际生产中可以使整个系统处于不锈钢密闭状态；反应过程在常温下便可进行勿需加热；采用混合液的"外部后加入"方式，再配合上后面的重氮甲烷吸收步骤及废气排放步骤，使安全性大大增强，并减少了环境污染。 5)、本专利技术实现了多组样品同时分析通过气体分配步骤可实现6组样品同时衍生。 本专利技术的应用领域 环境样品中的一些有机物如氯代酸性除草剂、酚类由于有机物本身极性大、沸点 高、难汽化因此很难用气相色谱法进行直接检测，实验者一般通过衍生的方法将这些物质 转化为弱极性、易挥发的对应的酯类来进行分析，在衍生方法中利用重氮甲烷进行衍生的 方法具有效率最高、附产物少的优点，但由于重氮甲烷这种物质本身具有属爆炸品，可燃， 高毒，具有强剌激性，再加上传统方法需加热、重蒸馏及衍生的不连续性，使得现有技术中 的有关方法一直没有得到广泛的推广和应用。而本专利技术通过改变重氮甲烷的制备方式，整 合制备、衍生及吸收等步骤，便可使整个过程在安全的条件下连续进行。 下面接合附图及实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明 图1为本专利技术示意图 图2为2，4_滴丙酸衍生反应曲线图 图3为2，4-D衍生反应反应曲线图 图4为2，4，5-TP衍生反应曲线图 图5为五氯酚衍生反应曲线图 图6为2，4，5-T衍生反应曲线图具体实施例方式参看附图1、图2，一种，其特征在于，它包括以下步骤 (1)、重氮甲烷发生步骤；(2)、重氮甲烷衍生步骤。 (1)重氮甲烷发生步骤中包括在常温下将包括氢氧化钾、醇及乙醚混合物等在 内的混合液加入N甲基-亚硝基-对甲苯磺酰胺固体中制备重氮甲烷气体。(2)重氮甲烷 衍生步骤中包括在常温下将重氮甲烷气体与有机物反应制备对应的酯类。该重氮甲烷在 线衍生方法，是在N2的推动下实现的。在(2)重氮甲烷衍生步骤之后还包括尾气吸收步骤。 尾气吸收步骤中使用的、吸收过量重氮甲烷的吸收剂为乙醚。(1)重氮甲烷发生步骤之前还 包括N2流量控制步骤步骤。在(1)重氮甲烷发生步骤、(2)重氮甲烷衍生步骤之间还可以 包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重氮甲烷在线衍生方法，其特征在于，它包括以下步骤：　　（１）、重氮甲烷发生步骤；（２）、重氮甲烷衍生步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：桂建业，张莉，张永涛，左海英，
申请(专利权)人：中国地质科学院水文地质环境地质研究所，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]