一种连续绝热合成亚硝酸异丙酯的方法

2025/5/7 11:02:19 作者:南星

背景技术

亚硝酸异丙酯属于亚硝酸酯类,是合成叠氮化钠、草酸酯、高纯亚硝酸盐等产品的重要原料,作为药物能使血管扩张,用于治疗高血压和心动过速,还可以用作火箭燃料,在军事、医药等领域具有广泛的作用。

目前,亚硝酸异丙酯的合成方法主要有三种:

(1)异丙醇‑亚硝酸钠‑无机酸法:该方法工业上使用最多,专利CN108892617公开了一种亚硝酸异丙酯的制备方法,以异丙醇、亚硝酸钠、硝酸为原料,通过釜式反应制备得到亚硝酸异丙酯,该方法的釜式反应会产生剧毒的一氧化氮黄烟,危害较大,且反应过程中需要用到大量的水溶剂,生产成本较高;专利CN109912421公开了一种管道化连续制备烷基亚硝酸酯的方法,将异丙醇与盐酸混合形成混合液,通过泵将混合液与亚硝酸钠水溶液输送至静态混合器中进行混合,再在管式反应器中进行反应,得到烷基亚硝酸酯,该方法中异 丙醇与盐酸的互溶较为困难,当水量较少时,两相为非均相,输送过程中可能导致物料摩尔比存在问题,当水量足够时,为均相体系,会产生大量的废水,造成三废处理压力大,对环境不友好,且生产成本较高;

(2)异丙醇‑二苯甲酮法:该方法使用二苯甲酮与异丙醇反应制备亚硝酸异丙酯,主要缺点是反应过程中会生成副产物二甲酮,使得反应不易控制;

(3)异丙醇‑氮氧化物法:该方法使用氮氧化物与异丙醇在水溶液中反应制备亚硝酸异丙酯,具有选择性高、废酸少的特点,但是使用氮氧化物作为反应原料,反应过程中会产生废气,存在废气处理困难且危害大的问题。

因此需要探索一种亚硝酸异丙酯的合成方法,以应用于工业生产中。

合成方法

(1)将亚硝酸钠配制成质量分数为30%的亚硝酸钠水溶液,备用;

(2)按照异丙醇、亚硝酸钠、硝酸的摩尔比为1:1.0:1.0,将原料30%亚硝酸钠水溶液、95%异丙醇、68%硝酸分别投入到第一输液泵A、第二输液泵B、第三输液泵C中,设置原料的体积流量分别为14.3mL/min、6.05mL/min、5mL/min,通过输液泵将原料分别输送到第一换热器D、第二换热器E、第三换热器F中,预热或预冷到反应初温15℃,然后将30%亚硝酸钠水溶液与95%异丙醇输送到第一微筛孔反应器G中进行混合分散,得到第一混合液,再将第一混合液与68%硝酸输送到第二微筛孔反应器H中进行混合分散,得到第二混合液;

将第二混合液输送到绝热反应管I中进行绝热反应,设置反应初温为15℃,原料经过第一微筛孔反应器G、第二微筛孔反应器H以及绝热反应管I的总停留时间为150s,此时反应体系的绝热温升为31℃,反应结束后,反应液流入收集槽K中,收集反应液10min,分离出 有机相,即可得到产物亚硝酸异丙酯75.11g;

对产物进行液相色谱分析,测得亚硝酸异丙酯的纯度为98 .5%,其计算收率为 96.5%。

生产亚硝酸异丙酯的实验装置结构示意图

参考文献

[1]山东艾孚特科技有限公司,清华大学. 一种连续绝热合成亚硝酸异丙酯的方法:CN202310962055.X[P]. 2023-11-03.

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