N-氯代丁二酰亚胺论文
N-氯代丁二酰亚胺合成工艺的研究
吕积国 齐明等
(江西省蚪学院应用化学研究所 南昌 330029)
N－氯代二酰亚胺(N-Chlorosuccinilaide)简称NCS，是g 种有机合成中的重要氯代剂和精细化学品 它不但可用作杀苗剂、水消毒剂.而且也可用了：聚酯纤维的表面处理剂，以增加其对染料.粘台剂、印刷{自墨的接受能力而不降解或变邑 由于NCS作为氯化剂能专一地取代脂时酰辅的a.H，制得高纯的 氯代脂肪酸及其衍生物.故国内外广泛用于台成医药、农药、香料等方面的中间体有关NCS的合成方法，－般采用出丁二酸制取丁二酰亚胺后，与次氯酸盐反应制得工业N-氯代丁酰亚胺；或通过改进制备条件和操作过程，使产率有所提高。也有文献报道丁二酸与NH 等反应制得y-酰亚胺后，再将其与HCl和HClO反应制取该品；还有将丁二酰亚胺在CH3Cl。与a饱和混合物中反应制取NCS。 述这些方法中.有些方法反应条件要求较高(如低温等1并有潜在的爆炸危险；有些反应周期较长，成本较高或收率较低等，因此用于：工业生产受到一定限制 笔者通过实骑研究丁一种新方法，用丁二酸与NH3制取丁二酰亚胺(收率97%，再将丁二酰亚胺在混合溶液体系中，于室温下反应制得NCS，收率为87.5%左右。此疗浊所用的设备备简单，工序简便.反应易于控制，收昔夏较高，结果重现性好. 产品技术指际与文献值吻合
1 实验部旁
1 1 NCS的合成反应式
1.1.1 丁二酸铵的合成
1.1 2 丁二酸铵热解生成丁二酰亚胺
1.1 3 丁二酰亚胺氯化合成NCS
1.2 原料与规格
丁二酸： 工业纯(HG3-11O2-77)，含量大于98.5%
液氨： 工业纯(GB5138- 85)
液氯： 工业纯(GB536-65)。
JC溶剂： 自制
H3PO3： C.P
1.3 操作步骤
将l18 g丁二酸加入带有搅拌及回流装置的三颈烧瓶中，加入一定量的水，搅拌，在室温下通入NH3 19.5 g，使T --酸全部溶解，生成丁二酸铵水溶液。将反应物在0 002 5 mol／IH3PO3存在下，于180℃~220℃ 脱水环台3～5 h。生成物经纯化处理后，得丁二酰亚胺96g，收率97%。其熔点为125℃~127℃ 。将上述得到的丁二酰亚胺96 g于420 ml JC溶媒中，在带有搅拌的三颈烧瓶内，于室温F通入cI2 70 g进行反应，时间5 h左右。停止反应后，将所得白包结晶用450 ml蒸馏水洗涤至pH 5。于7O℃ 下真空干燥2.5 h，得干燥白色结晶NCS113 5 g，重量收率87 5% 产物熔点149.5~150.5℃。
2 结果与讨论
2.1 丁二酰亚胺的制备
一般采用丁二酸(1 mo1)与氨水28%(2 2 mo1)反应，经铵化，热解制得r二酰亚胺。其缺点是热解温度较高(250℃~260℃)，并造成产品颜色较深，使产品质量受到－定影响。而丁二酰亚胺的精制－般采用蒸馏(或真空蒸馏)和溶媒重结晶。采用上述两法精制丁二酰亚胺，不但要增加蒸馏(或真空蒸馏)或是溶媒回收贮存装置，而且能耗大，反应周期长，成本也较高。故此，笔者采用丁二酸(1 mo1)与氨(L.17 mo1)于25℃~9O℃ 下铵化约1～2 h，在亚磷酸(0 002 5 mo1)存在下于180℃~220℃脱水环台(3～5 h)，再经纯化处理后，得丁二酰亚胺，收率为96%~97%。采用此法制备丁二酰亚胺，其收率和色泽方面均较文献值有所提高。而且，操作简便，成本较低，排污也少。其合成实验结果见表1。
2 2 NCS的合成
NCS的台成，文献报道大都是用丁二酰亚胺与次氯酸盐反应制得的，也有采用丁二酰亚胺在NaOH体系中，通入c}2进行台成，收率为40%~90% 之间，反应都需在低温下(<5℃)进行，超过8℃ 时，反应剧烈.并有爆炸之危险。经笔者实验研究，结果表明，丁二酰亚胺(1mo1)于室温’F(20℃)在JC溶媒体系中通入cl2(1 15 mo[)制得NCS，收率为87 5%。其实验结果见表2。
从表2结果可见.采用此方法合成NCS，收率及产量、质量均较高。反复实验的结果表明，操作简便，安全.成本低.而且反应所用的Jc溶媒经简单处理后可反复使用.从而进－步减少了污染的排放。
2 3 氯代反应温度对产率的影响
按笔者的研究方法，改变氯代反应温度(其他条件不变)进行氯化合成反应，结果见表3
表3 不同氯代反应温度对合成NCS的影响
反应温度 t/℃ 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
产品收度% 87.64 85.57 87.21 86.24 87.51 86.86 86.21 86.34 85.01 82.35
实验结果表明，反应温度在0℃~35℃ 范围内，收率比较稳定 笔者的研究选定的反应温度在20℃~25℃ 范围之内。
2 4 收率与氯化反应时间的关系
按笔者的研究方法.改变氯化反应时间.进行试验.结果州附图如示，时间控制在5 h左右为佳，但工业生产表明，在7~8h较好
2.5 NCS合成工艺的优点
(1)操作简便，反应条件易于控制；收率高，成本低.产品质量好。
(2)“三废”少，并可进行处理.因而.不对环境构成危害。
(3)氯化反应安全性高.经过笔者数百次试验，以及两年多的工业生产，消除了潜在的爆炸危险。这对工业生产有重要的现实意义和实用价值。
参考文献（略）