Способ получения диформилгидразина Советский патент 1978 года по МПК C07C109/08 C07C109/00 

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения диформилгидразина, который находит применение в качестве промежуточног продукта в синтезе симметрично замещенных гидразинов, . биологичерки активных веществ. В патентной и технической литера туре широко описаны различные спосо получения диформилгидразина,в част ности взаимодействием формамида с гидразин-гидратом или взаимодействием гидразин-сульфата с формяатоы натрия J f2 . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является сп соб получения диформилгидразина (ДФГ взаимодействием гидразингидрата с 98-100%-ной муравьиной кислотой на водяной бане при мольном соотношении исходных реагентов равном соответственно 1:4 с последующим выделением целевого продукта .упариванием I под вакуумом и выделяют этгшолом. Выход целевого продукта 60% J3j. Недостатками данного известного способа являются невысокий выход целевого продукта, а также использован большого избытка 9В-100%-мураэьиной кислоты, получение которой связано с рядом технологических трудностей, что в целом усложняет процесс. Цель изобретения - увеличение выхода целевого продукта и упрощение процесса. Дости1;эется это описываемым способом получения ДФГ,по которому гидразин-гидрат подвергают взаимодей- ствию с концентрированной муравьиной кислотой, предпочтительно с 85-100%йой концентрацией, при 20-60 0 в атмосфере азота и при мольном соотношении исходных реагентов равном соответственно 1:2,0-2,5 с последующей выдержкой реакционной смеси при температуре 60-75 С в течение 3-5 ч с последующей охлаждением ее, отделением кристаллов / ДФГ и гфомывкой их алифатическим спиртом с 1-4 атомами углерода или спиртом и ацетоном. Выход целевого продукта от 73 до 79,6%. Отличительными признаками способа являются проведение процесса при 20- в атмосфере азота и мольном соотношении гидразин-гидрата и муравьиной кислоты равном соответственно 1:2,0-2,5 с последующей вьщержкой реакционной смеси при бО-75с.

Приме pl. К SO г (1 моль) гидразин-гидратд при перемешивании и охлаждении льдом или холодной водой 8 токе азота прибавляют 2,1 моль муравьиной кислоты (114 г 8Ъ%-ной или 102 г 95%-ной) с такой скоростью, чтобы температура не превышала .

Соотношение муравьиной кислоты и гидразин-гидрата равно 2,1:1,0.

(Возможен и обратный порядок загрузки, а также непрерывное смешение компонентов в -заданных соотношениях)

После прибавления муравьиной кислоты реакционную массу выдерживают 4 ч при б5-7р С.

Через 2-2,5 ч вьщержки из реакци онной массы начинсиот выпадать кристаллы ДФГ, количество которых по мере нагревания увеличивается. Бели через 2-2,5 ч не наблюдается выпадение кристаллов ДФГ, в реакционную массу в качестве затравки вносят нессколько кристаллов ДФГ.

После выдержки из реакционной массы при 65-70 С и охлаждения (время охлаждения 3-24 ч), при 5,0-20С кристаллический осадок ДФГ отфильтровывают, промывают изопропиловым спиртом и высушивают в вакуум-зксикаторе вакуум-сушильном шкафу или на воздух до постоянного веса.

Количество спирта для промьшки ДФ от 120 до 300 мл/ считая на 1 г/моль исходного гидразин-гидрата; при промывке ДФГ бутанолом его затем промывгиот дополнительно низкомолекулярHL-.1 спиртом или ацетоном.

Выход ДФГ составляет 66,8-67,4 г (75,9-76,6%); при соотношении муравьиной кислоты и гидразин-гидрата равном 2,2-2,.

Содержание основного вещества в ДФГ по данным анализа - 99,5-99,9% (титрование 0,1 М раствором КЗО в солянокислой среде).

Содержание муравьиной кислоты не, (более 0,1% (титрование 0,02 н, или 0,1 и. раствором No|OH с метилротом или потенциометрически. Т.пл. в 160162 С.

Найдено, %: С 27,60; Н 4,80; N31,70; О 35,90.

2 О N .

Вычислено, %: С 27,28; Я 4,57; N 31j,81; О 36,34.

При мер 2. В эмалированный аппарат с мешалкой загружают 4,5 кг гидразин-гидрата и при охлаждении холодной водой прибавляют при перемешивании в атмосфере азота 10,6 кг муравьиной кислоты при температуре

50 С. Соотношение муравьиной кислоты и Гидразин-гидрата равно 2,17;1.

Затем реакционную смесь выдержи ают 4 ч при 64-70 С, охлаждают холояЙОй водой до и передавливают

ka друк-фильтр, где отделяют от основного количества маточного раствора. Осадок на фильтре промывают, при пеперемешивани три раза изопропиловым спиртом (общий расход спирта 20 л),

отжимают от растворителя и высушивают в вакуум сушильном шкафу при до постоянного веса.

Выход сухого ДФГ 6,05 кг (76,6% от теоретического). Содержание ДФГ

99,8%, кислотность 0,07%, т.пл. 160-162 С.

Формула изобретения

1.Способ получения диформилгидразина взаимодействием гидразин-гидрата с избытком концентрированной муравьиной кислоты при нагревании, отличающийся тем, что,

с целью увеличения выхода целевого продукта, и упрощения процесса, последний проводят при 20-60 С в атмосфере азота и мольном соотношении гидразин-гидрат; муравьиная кислота равном соответственно 1:2,0-2,5 с последукедей выдержкой реакционной смеси при темпера- уре 60-75 С.

2.Способ по . По 1, о т л и ч а -ющ и и с я тем, что муравьиную кислоту используют в 85-100%-ной концентрации. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США 3.023.241, кл. 260-561, 1962.

2. Патент Англии 861949, кл. 2(3)С, 1961.

3 . A nswoi-tb С and Jone R-, Dsomet-ic otnd Mucleotraubstitutecl e-Amihoethv -1,,4tMe : tes. J-Ame -. utiem-Soc.),7J,c 624-624.