一种叠氮化钠的水相合成方法技术

本发明专利技术公开了一种叠氮化钠的水相合成方法，包括：将液态亚硝酸乙酯加入由水合肼、氢氧化钠、相转移催化剂和溶剂水构成的反应体系中，密闭反应，反应完成后，回收未反应的亚硝酸乙酯、副产品乙醇和水，然后过滤反应液得叠氮化钠。本方法以水为反应溶剂，反应在加压的情况下进行，能耗低、反应温和，产品收率高、产品纯度高，另外，反应生成的副产品乙醇、未反应的亚硝酸乙酯、离心母液等可循环套用，既节约了成本、减轻了环境压力，又进一步的提高了产物的收率，适于工业化清洁生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于有机合成

技术介绍
叠氮化钠，作为一种常用化工产品，被广泛应用于汽车安全气囊气体发生剂，医药，炸药，农药和化学合成等行业。工业化生产叠氮化钠的方法主要有两种，一种是金属钠法，该法以金属钠和液氨为原料，另一种是肼-亚硝酸酯法。目前国内外叠氮化钠生产工艺均采用水合肼-亚硝酸酯-氢氧化钠方法，使用的亚硝酸酯，包括亚硝酸甲酯、亚硝酸乙酯、亚硝酸丁酯、亚硝酸异戊酯等。采用亚硝酸甲酯和亚硝酸乙酯的制备工艺多为将亚硝酸酯气体通入水合肼与氢氧 化钠的乙醇溶液中的气液两相法，要求的反应温度较低，且溶剂乙醇在回收过程中损耗较大；采用亚硝酸丁酯和亚硝酸异戊酯的工艺需要的温度较高，反应转化率较低。这些工艺都存在反应周期长，原料亚硝酸酯利用率低，能耗较高，三废量较大，生产成本高的问题。
技术实现思路
专利技术人针对现有叠氮化钠合成方法中存在的不足,经过大量创造性劳动及实验，提供了。与现有工艺相比，本方法以水为反应溶剂，环境污染小、成本低、反应温和，适于工业化生产。本方法以液态亚硝酸乙酯为原料、以水为反应溶剂合成叠氮化钠，整个反应过程中尽量减轻环境污染和提高产品的收率和纯度，具体技术方案如下 ，包括将液态亚硝酸乙酯加入由水合肼、氢氧化钠、相转移丨隹化剂和水构成的反应体系中，S闭反应，反应完成后回收未反应的亚硝酸乙酷、副广品乙醇和水，然后过滤反应液得叠氮化钠。上述方法中，液态亚硝酸乙酯是由制备气体亚硝酸乙酯的常用方法经过进一步的冷凝制得的，即将无机酸溶液滴入由乙醇和亚硝酸钠溶液构成的混合体系中，生成的气体亚硝酸乙酯经进一步冷凝得到液态亚硝酸乙酯，所用的无机酸溶液一般是硫酸溶液，浓度在40-60wt%左右，乙醇、硫酸和亚硝酸钠的摩尔比为1:1. 05:1. 05。更具体的，采用下列方法制备液态亚硝酸乙酯将硫酸溶液搅拌下滴入亚硝酸钠与乙醇组成的混合体系中，控制反应温度在20-40°C，I. 5-2小时滴完硫酸，酸加完后，30-40°C保温反应0. 5_lh，从滴加硫酸开始冷凝收集液体亚硝酸乙酯，至不再接收到液体亚硝酸乙酯为止。反应过程中，有亚硝酸乙酯未能反应完全，还有乙醇生成，因为这些成分同时为本专利技术中所需的原料成分，因此可以将他们回收套用。一般，先将反应液加热至40°C左右回收亚硝酸乙酯，然后再常压蒸出乙醇，减压蒸出水。回收所得的亚硝酸乙酯套用于制备叠氮化钠，所得的乙醇套用于制备液态亚硝酸乙酯，所得的水套用做浓硫酸稀释用水或者氢氧化钠溶液用水或者叠氮化钠制备用溶剂。回收亚硝酸乙酯、乙醇和水后的滤液过滤得叠氮化钠，过滤反应液所得的滤液即为母液，母液可直接回用至叠氮化钠合成工序代替部分反应体系中的溶剂水循环套用。制备液态亚硝酸乙酯和叠氮化钠的反应方程式如下权利要求1.，其特征是包括将液态亚硝酸乙酯加入由水合肼、氢氧化钠、相转移催化剂和溶剂水构成的反应体系中，密闭反应，反应完成后，回收未反应的亚硝酸乙酯、副产品乙醇和水，然后过滤反应液得叠氮化钠。2.根据权利要求I所述的水相合成方法，其特征是液态亚硝酸乙酯的制备方法是将无机酸溶液滴入由乙醇和亚硝酸钠溶液构成的混合体系中，经冷凝得到液态亚硝酸乙酯。3.根据权利要求I或2所述的水相合成方法，其特征是氢氧化钠以水溶液的形式加入，反应体系中的水来自于水合肼中的水和氢氧化钠水溶液中的水。4.根据权利要求I或2所述的水相合成方法，其特征是液态亚硝酸乙酯一次性加入到反应体系中密闭反应。5.据权利要求I或2所述的水相合成方法，其特征是，反应条件为水合肼、氢氧化钠、液态亚硝酸乙酯的摩尔比为1:1-1. 3:1. 2-1. 5，相转移催化剂的加入量为水合肼质量的O.02-0. 03% ;反应过程中体系温度始终为0-30°C。6.据权利要求5所述的水相合成方法，其特征是水合肼、氢氧化钠、液态亚硝酸乙酯的摩尔比为 1:1. 1-1. 2: I. 2-1. 3。7.根据权利要求5所述的水相合成方法，其特征是反应过程中体系温度始终为10-20。。。8.根据权利要求I或2所述的水相合成方法，其特征是相转移催化剂为季铵盐类相转移催化剂或环状冠醚类相转移催化剂。9.根据权利要求8所述的水相合成方法，其特征是季铵盐类相转移催化剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵或三辛基甲基氯化铵，环状冠醚类相转移催化剂为18冠6醚、15冠5醚或环糊精。10.权利要求I或2所述的水相合成方法，其特征是回收所得的亚硝酸乙酯、乙醇和水分别循环套用；过滤出叠氮化钠所得的滤液记为母液，母液代替部分反应体系中的水循环套用。全文摘要本专利技术公开了，包括将液态亚硝酸乙酯加入由水合肼、氢氧化钠、相转移催化剂和溶剂水构成的反应体系中，密闭反应，反应完成后，回收未反应的亚硝酸乙酯、副产品乙醇和水，然后过滤反应液得叠氮化钠。本方法以水为反应溶剂，反应在加压的情况下进行，能耗低、反应温和，产品收率高、产品纯度高，另外，反应生成的副产品乙醇、未反应的亚硝酸乙酯、离心母液等可循环套用，既节约了成本、减轻了环境压力，又进一步的提高了产物的收率，适于工业化清洁生产。文档编号C01B21/08GK102659088SQ201210140899公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月9日 优先权日2012年5月9日专利技术者常丽霞, 张新一, 杨旭, 柳泽岳, 王灏, 纪晓红, 贾卫斌, 迟金龙 申请人:山东艾孚特科技有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贾卫斌，杨旭，纪晓红，常丽霞，王灏，柳泽岳，迟金龙，张新一，
申请(专利权)人：山东艾孚特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：