專利名稱：2,2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，屬有機(jī)合成。
背景技術(shù)：
2，2-二溴-2-氰基乙酰胺，別名二溴氰基乙酰胺(DBNPA)，是一種新型高效的殺菌 滅藻劑和水處理劑，具有高效廣譜、容易降解、無殘留殘毒、對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)兼有 殺菌滅藻、殺粘除垢和緩蝕等一劑多效的功能，具有廣闊的應(yīng)用前景和開發(fā)價(jià)值。
通常2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，以溴酸鹽或氯酸鹽作為氧化劑，但該 方法生成副產(chǎn)物_鹽，不易與2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺分離，濾液無法重復(fù)使用。為了解 決這一問題，對上述合成方法進(jìn)行改進(jìn)，例如EP0308184公開了一種2， 2- 二溴-2-氰基乙 酰胺的合成方法，以47. 5%雙氧水為氧化劑，在80°C IO(TC溫度下連續(xù)加料，短時(shí)快速反 應(yīng)制得DBNPA，以水為溶劑時(shí)反應(yīng)收率可為79. 7 89. 7%，以濾液為溶劑時(shí)反應(yīng)收率可為 92. 7 100. 8% (忽略濾液中殘留的原料和DBNPA)。但該方法反應(yīng)溫度較高，產(chǎn)品易發(fā)生 分解，反應(yīng)收率較低，且不穩(wěn)定，不同批次的反應(yīng)收率最高相差可達(dá)10%。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服背景技術(shù)中的不足和缺陷，提供一種反應(yīng)溫度 較低、收率較高且穩(wěn)定的2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法。
本發(fā)明的合成路線如下
NCCH2CONH2 + Br2 - NCCBr2CONH2 + 2HBr
個(gè) H202 本發(fā)明的技術(shù)方案是一種2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，以氰乙酰胺為原 料，包括如下步驟 將氰乙酰胺和溶劑加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度15°C 45t:，攪拌下滴加液溴，當(dāng) 液溴的滴加量為其加入總量1/3 4/5時(shí)，開始滴加濃度為30%的雙氧水，液溴和雙氧水 均滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)0. 5h 6h后，過濾得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺
溴雙氧水的摩爾比為i : i. i i.3 : o. 70 o. 90 ;溶劑為水或?yàn)V液，其用量為每摩爾
氰乙酰胺252mL 420mL。 本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，包括如下步驟 將氰乙酰胺和溶劑加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度20°C 3(TC，攪拌下滴加液溴，當(dāng) 液溴滴加量為加入總量的1/2 3/4時(shí)，開始滴加濃度為30%的雙氧水，液溴和雙氧水均 滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)0. 5h 2. Oh后，過濾得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺 溴雙氧水的摩爾比為l : 1.2 : O. 8 ;溶劑為水或?yàn)V液，用量為每摩爾氰乙酰胺252mL 420mL。
本發(fā)明的另一優(yōu)選技術(shù)方案，以水為溶劑，包括如下步驟將1. Omol的氰乙酰胺 和252mL的水加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度20°C 25°C ，攪拌下滴加液溴1. 2mol，當(dāng)液溴滴入 量為加入總量的2/3時(shí)，開始滴加雙氧水0. 8mol，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng) 1. 5h后，過濾得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。 濾液可以作為溶劑循環(huán)使用，當(dāng)濾液作為溶劑時(shí)，可減少反應(yīng)廢液的排放，并由于 濾液中含水、DBNPA、溴和溴化氫，減少了反應(yīng)原料液溴的用量，提高了 DBNPA的收率，縮短 了反應(yīng)時(shí)間。 本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案，以回收濾液為溶劑，包括如下步驟將l.Omol的 氰乙酰胺和252mL的回收液加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度20°C 25t:，攪拌下滴加液溴 1. 15mol，當(dāng)液溴滴加量為加入總量的2/3時(shí)，開始滴加雙氧水0. 8mol，液溴和雙氧水均滴 加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2h后，過濾得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。 本發(fā)明在液溴未滴加完時(shí)開始滴加雙氧水，避免了體系中氫溴酸的濃度過高造成 目的產(chǎn)物的分解，提高了反應(yīng)收率，且使不同批次反應(yīng)的收率更加穩(wěn)定，波動(dòng)范圍小。
本發(fā)明的反應(yīng)溫度對反應(yīng)收率的影響較大，當(dāng)反應(yīng)溫度高于4(TC時(shí)，無論反應(yīng)時(shí) 間長短，反應(yīng)收率低于85.0%。 本發(fā)明的反應(yīng)時(shí)間對反應(yīng)收率也有較大影B向，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間超過4h后，反應(yīng)收率低 于95. 0%。 以水為溶劑，反應(yīng)溫度為20°C 3(TC時(shí)，反應(yīng)lh 3h，反應(yīng)的收率為98. 7% 99.6%，以回收濾液為溶劑，反應(yīng)溫度為15t: 3(TC時(shí)，反應(yīng)lh 2h，反應(yīng)的收率為 101. 7% 104. 2%。
本發(fā)明有益效果本發(fā)明的反應(yīng)溫度較低，為15t: 45t:，在此溫度下，通過在
液溴未滴加完時(shí)開始滴加雙氧水，提高了反應(yīng)收率和不同批次反應(yīng)收率的穩(wěn)定性。當(dāng)以水
為溶劑時(shí)，2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的收率可達(dá)99. 6% ，當(dāng)以回收濾液為溶劑時(shí)，2， 2- 二 溴-2-氰基乙酰胺收率可達(dá)104. 2%。不同批次反應(yīng)收率的波動(dòng)范圍小于3%。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于 此。 實(shí)施例1 向四口反應(yīng)瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和水252mL，在反應(yīng)溫度20°C 25t:，攪拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%， 1. 2mo1)，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量2/3時(shí)，開 始滴加雙氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)1. 5h后， 過濾，濾液回收，濾餅為產(chǎn)品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率99. 6% 。在同樣工藝條件下 重復(fù)實(shí)驗(yàn)4次，反應(yīng)收率分別為99. 0%， 99. 5% ，98. 7% ，99. 3% ，反應(yīng)收率的波動(dòng)范圍小于 1%。 實(shí)施例2 向四口反應(yīng)瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和水336mL，在反應(yīng)溫度15 。C 20。C，攪拌下滴加液溴208. 8g(99. 5%， 1. 3mo1)，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量1/2時(shí)，開 始滴加雙氧水70. 6mL(30. 5%，0. 7mo1)，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)0. 5h后，過濾，濾液回收，濾餅為產(chǎn)品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率98. 4% 。
實(shí)施例3 向四口反應(yīng)瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和水420mL，在反應(yīng)溫度40°C 45t:，攪拌下滴加液溴176. 7g(99. 5%，1. lmol)，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量1/3時(shí)，開 始滴加雙氧水90. 8mL(30. 5%，0. 9mo1)，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)4h后，過 濾，濾液回收，濾餅為產(chǎn)品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率82. 7% 。
實(shí)施例4 向四口反應(yīng)瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和回收濾液420mL，在反應(yīng)溫度 30°C 35。C，攪拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%， 1. 2mo1)，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量3/4 時(shí)，開始滴加雙氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)3h 后，過濾，濾液回收，濾餅為產(chǎn)品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率99. 5% (忽略回收濾液中 殘留的原料和DBNPA)。
實(shí)施例5 向四口反應(yīng)瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和回收濾液252mL，在反應(yīng)溫度 15°C 2(TC，攪拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%，1. 15mol)，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量 2/3時(shí)，開始滴加雙氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反 應(yīng)2h后，過濾，濾液回收，濾餅為產(chǎn)品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率104. 2% (忽略回收 濾液中殘留的原料和DBNPA)，在同樣工藝條件下重復(fù)實(shí)驗(yàn)4次，反應(yīng)收率分別為101.7%， 103. 5%，104. 1%，103. 6%，反應(yīng)收率的波動(dòng)范圍小于3%。
實(shí)施例6 向四口反應(yīng)瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和回收液336mL在反應(yīng)溫度25。C 3(TC，攪拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%， 1. 2mo1)，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量的4/5時(shí)， 開始滴加雙氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)6. 0h 后，過濾，濾液回收，濾餅為產(chǎn)品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率93. 0% (忽略回收液中殘 留的原料和DBNPA)。
權(quán)利要求
一種2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，以氰乙酰胺為原料，包括如下步驟將氰乙酰胺和溶劑加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度15℃～45℃，攪拌下滴加液溴，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量1/3～4/5時(shí)，開始滴加濃度為30％的雙氧水，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)0.5h～6h后，過濾得到2，2-二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺∶溴∶雙氧水的摩爾比為1∶1.1～1.3∶0.70～0.90；溶劑為水或?yàn)V液，其用量為每摩爾氰乙酰胺252mL～420mL。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，包括如下步驟將氰 乙酰胺和溶劑加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度20°C 3(TC，攪拌下滴加液溴，當(dāng)液溴的滴加量 為其加入總量1/2 3/4時(shí)，開始滴加濃度為30%的雙氧水，液溴和雙氧水均滴加完后，繼 續(xù)反應(yīng)O. 5h 2. 0h后，過濾得到2，2-二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺溴雙氧水 的摩爾比為l : 1.2 : 0. 8 ;溶劑為水或?yàn)V液，用量為每摩爾氰乙酰胺252mL 420mL。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，包括如下步驟 將1. Omol的氰乙酰胺和252mL的水加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度20°C 25。C，攪拌下滴加液 溴1. 2mo1，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量2/3時(shí)，開始滴加雙氧水0. 8mo1，液溴和雙氧水均 滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)1. 5h后，過濾得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，包括如下步驟 將1. Omol的氰乙酰胺和252mL的回收液加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度20°C 25。C，攪拌下滴 加液溴1. 15mol，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量2/3時(shí)，開始滴加雙氧水0. 8mol，液溴和雙 氧水均滴加完后，繼續(xù)恒溫反應(yīng)2h后，過濾得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法。該方法以氰乙酰胺為原料，將氰乙酰胺和溶劑加入反應(yīng)瓶中，在反應(yīng)溫度15℃～45℃，攪拌下滴加液溴，當(dāng)液溴的滴加量為其加入總量1/3～4/5時(shí)，開始滴加濃度為30％的雙氧水，液溴和雙氧水均滴加完后，繼續(xù)反應(yīng)0.5h～6h后，過濾得到2，2-二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺∶溴∶雙氧水的摩爾比為1∶1.1～1.3∶0.70～0.90；溶劑為水或?yàn)V液，其用量為每摩爾氰乙酰胺252mL～420mL。本發(fā)明主要用于2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成。
文檔編號C07C253/30GK101781233SQ20101012675
公開日2010年7月21日 申請日期2010年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者劉波, 呂劍, 張偉, 李春迎, 杜詠梅, 楊建明, 谷玉杰, 郝志軍 申請人:西安近代化學(xué)研究所