N-氯代丁二酰亞胺論文
N-氯代丁二酰亞胺合成工藝的研究
呂積國 齊明等
(江西省蚪學院應用化學研究所 南昌 330029)
N－氯代二酰亞胺(N-Chlorosuccinilaide)簡稱NCS，是g 種有機合成中的重要氯代劑和精細化學品 它不但可用作殺苗劑、水消毒劑.而且也可用了：聚酯纖維的表面處理劑，以增加其對染料.粘臺劑、印刷{自墨的接受能力而不降解或變邑 由于NCS作為氯化劑能專一地取代脂時酰輔的a.H，制得高純的 氯代脂肪酸及其衍生物.故國內外廣泛用于臺成醫藥、農藥、香料等方面的中間體有關NCS的合成方法，－般采用出丁二酸制取丁二酰亞胺后，與次氯酸鹽反應制得工業N-氯代丁酰亞胺；或通過改進制備條件和操作過程，使產率有所提高。也有文獻報道丁二酸與NH 等反應制得y-酰亞胺后，再將其與HCl和HClO反應制取該品；還有將丁二酰亞胺在CH3Cl。與a飽和混合物中反應制取NCS。 述這些方法中.有些方法反應條件要求較高(如低溫等1并有潛在的爆炸危險；有些反應周期較長，成本較高或收率較低等，因此用于：工業生產受到一定限制 筆者通過實騎研究丁一種新方法，用丁二酸與NH3制取丁二酰亞胺(收率97%，再將丁二酰亞胺在混合溶液體系中，于室溫下反應制得NCS，收率為87.5%左右。此療濁所用的設備備簡單，工序簡便.反應易于控制，收昔夏較高，結果重現性好. 產品技術指際與文獻值吻合
1 實驗部旁
1 1 NCS的合成反應式
1.1.1 丁二酸銨的合成
1.1 2 丁二酸銨熱解生成丁二酰亞胺
1.1 3 丁二酰亞胺氯化合成NCS
1.2 原料與規格
丁二酸： 工業純(HG3-11O2-77)，含量大于98.5%
液氨： 工業純(GB5138- 85)
液氯： 工業純(GB536-65)。
JC溶劑： 自制
H3PO3： C.P
1.3 操作步驟
將l18 g丁二酸加入帶有攪拌及回流裝置的三頸燒瓶中，加入一定量的水，攪拌，在室溫下通入NH3 19.5 g，使T --酸全部溶解，生成丁二酸銨水溶液。將反應物在0 002 5 mol／IH3PO3存在下，于180℃~220℃ 脫水環臺3～5 h。生成物經純化處理后，得丁二酰亞胺96g，收率97%。其熔點為125℃~127℃ 。將上述得到的丁二酰亞胺96 g于420 ml JC溶媒中，在帶有攪拌的三頸燒瓶內，于室溫F通入cI2 70 g進行反應，時間5 h左右。停止反應后，將所得白包結晶用450 ml蒸餾水洗滌至pH 5。于7O℃ 下真空干燥2.5 h，得干燥白色結晶NCS113 5 g，重量收率87 5% 產物熔點149.5~150.5℃。
2 結果與討論
2.1 丁二酰亞胺的制備
一般采用丁二酸(1 mo1)與氨水28%(2 2 mo1)反應，經銨化，熱解制得r二酰亞胺。其缺點是熱解溫度較高(250℃~260℃)，并造成產品顏色較深，使產品質量受到－定影響。而丁二酰亞胺的精制－般采用蒸餾(或真空蒸餾)和溶媒重結晶。采用上述兩法精制丁二酰亞胺，不但要增加蒸餾(或真空蒸餾)或是溶媒回收貯存裝置，而且能耗大，反應周期長，成本也較高。故此，筆者采用丁二酸(1 mo1)與氨(L.17 mo1)于25℃~9O℃ 下銨化約1～2 h，在亞磷酸(0 002 5 mo1)存在下于180℃~220℃脫水環臺(3～5 h)，再經純化處理后，得丁二酰亞胺，收率為96%~97%。采用此法制備丁二酰亞胺，其收率和色澤方面均較文獻值有所提高。而且，操作簡便，成本較低，排污也少。其合成實驗結果見表1。
2 2 NCS的合成
NCS的臺成，文獻報道大都是用丁二酰亞胺與次氯酸鹽反應制得的，也有采用丁二酰亞胺在NaOH體系中，通入c}2進行臺成，收率為40%~90% 之間，反應都需在低溫下(<5℃)進行，超過8℃ 時，反應劇烈.并有爆炸之危險。經筆者實驗研究，結果表明，丁二酰亞胺(1mo1)于室溫’F(20℃)在JC溶媒體系中通入cl2(1 15 mo[)制得NCS，收率為87 5%。其實驗結果見表2。
從表2結果可見.采用此方法合成NCS，收率及產量、質量均較高。反復實驗的結果表明，操作簡便，安全.成本低.而且反應所用的Jc溶媒經簡單處理后可反復使用.從而進－步減少了污染的排放。
2 3 氯代反應溫度對產率的影響
按筆者的研究方法，改變氯代反應溫度(其他條件不變)進行氯化合成反應，結果見表3
表3 不同氯代反應溫度對合成NCS的影響
反應溫度 t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
產品收度% 87.64 85.57 87.21 86.24 87.51 86.86 86.21 86.34 85.01 82.35
實驗結果表明，反應溫度在0℃~35℃ 范圍內，收率比較穩定 筆者的研究選定的反應溫度在20℃~25℃ 范圍之內。
2 4 收率與氯化反應時間的關系
按筆者的研究方法.改變氯化反應時間.進行試驗.結果州附圖如示，時間控制在5 h左右為佳，但工業生產表明，在7~8h較好
2.5 NCS合成工藝的優點
(1)操作簡便，反應條件易于控制；收率高，成本低.產品質量好。
(2)“三廢”少，并可進行處理.因而.不對環境構成危害。
(3)氯化反應安全性高.經過筆者數百次試驗，以及兩年多的工業生產，消除了潛在的爆炸危險。這對工業生產有重要的現實意義和實用價值。
參考文獻（略）