專利名稱：碳酰肼及其快速合成方法
技術領域：
本發明涉及一種化工中間體化合物及其制備方法，具體說是涉及碳酰胼的制備方法，屬于化學助劑技術領域。
背景技術：
碳酰胼是一種重要的有機合成中間體(Strong R C, Richmond T X，Majestic V K, et al. [ P ] . US Patent: 5078966, 1990-08-14))，可以用它來合成一系列具有生物活性的雜環化合物。此外還可用作火箭推進劑的組分、彩色顯影等，用途比較廣泛。其傳統的合成方法是用碳酰氯和胼反應，此法不但操作危險、污染環境，而且還伴隨有等當量腐蝕性副產物HCl的產生(Lange J, Paul H . [ P] . US Patent: 4496761， 1982-08-17)，并且使用的碳酰氯為劇毒品，污染環境，安全操作的要求很高，所以限制了碳酰胼產品的生產和開發。近年來，碳酸二甲酯因無毒、環境友好引起了世界的廣泛注意， 現在用其取代傳統使用的劇毒性碳酰氯、氯甲酸甲酯和硫酸二甲酯等。
另外，與傳統加熱反應相比，微波輻射下的有機合成具有反應速度快、產率高、副反應少、產品易純化等優點，還可以節約能源，實現原子經濟性合成和生態友好綠色合成。 到目前為止，微波加快有機合成反應類型眾多。另外，常規的有機反應溶劑用量一般為原料用量的50 100倍，而微波輻射-無溶劑有機合成新技術聯用避免了大量毒害性和揮發性有機化合物的使用，不僅減少了污染，簡化了反應操作和后處理過程，縮短了反應時間，降低了生產成本，而且具有收率高、選擇性強等優點，故此類有機反應已成為實現“綠色化學” 的一個重要途徑。近來有關使用碳酸二甲酯合成碳酰胼的也有報道，不過合成時間較長，步驟比較繁瑣(李政，楊靖亞，西北師范大學學報(自然科學版)，2005，4，45.)。發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的不足，從而提出在微波輻射無溶劑條件下合成碳酰胼。該方法采用以碳酸二甲酯、水合胼為原料，在微波輻射-無溶劑-分子篩作用下合成了碳酰胼，該反應過程簡單，得到產品的純度高。
本發明的目的是通過如下技術方案實現的一種化工中間體化合物碳酰胼，結構式如下OH2NHN
上述碳酰胼的制備方法，是按照碳酸二甲酯、水合胼、分子篩的先后順序，將原料加入反應器中，反應完畢后，過濾，洗滌、干燥得產品。
本發明的特點之一是原料配比的選擇是以碳酸二甲酯為原料，利用其與水合胼進行取代反應，為提高反應收率，原料配比至關重要，如果采用碳酸二甲酯過量，反應不能完全反應，對產品的后處理帶來困難。經反復試驗，以碳酸二甲酯、水合胼、分子篩的質量之比為4. 5-5. 0 5. 0-5. 5 :2. 0-2. 5為宜。優選的方案中，所述質量之比為4. 5-4. 7 :5. 0-5. 3 2. 0-2. 1 (更加優選的，所述質量之比為4. 5 5. 2 :2. 0)。
前面所述的制備方法，優選的方案是，微波輻射功率波輻射功率為375W，反應時間為15-30min時，收率較高(更加優選20min)。
該制備方法采用以碳酸二甲酯、水合胼、分子篩為原料，在微波輻射下合成了碳酰胼，其反應過程簡單，得到產品的純度高。本發明所得產品可以從熔點、核磁共振譜圖、X-單晶衍射技術指標來進行衡量。其制備方法，是將碳酸二甲酯、水合胼、分子篩置于圓底燒瓶中，攪拌5分鐘，放置于微波反應器中，設定微波輻射功率為375W，時間20min，開始反應， 反應完畢后，冷卻至室溫，靜止。該方法反應速度快、反應過程簡單，得到的產品純度高。
圖1為某具體實施方式
的合成碳酰胼的裝置示意圖。其中，1. 50mL圓底燒瓶；2. 微波轉換頭；3.三口管；4.導氣管；5.回流冷凝管；6.液封；7.水；8.恒液滴液漏斗。
圖2為碳酰胼的晶體結構圖。
具體實施方式
下面結合實施例和附圖對本發明作進一步描述，但保護范圍不被此限制。實施例中各原料或設備均可從市場獲得，各種實施方式可參照圖1所示的合成裝置示意圖進行。
實施例1 參照圖1，在反應瓶中加入4. 5g碳酸二甲酯、加入水合胼5. 2g，分子篩 2g，放在磁力攪拌器上攪拌5分鐘，放置于微波反應器中，設定微波輻射功率為375W，時間 20min,開始反應，反應完畢后，冷卻至室溫，靜止，加乙醇重結晶，過濾，得到白色固體，干燥、產率85%。
所得碳酰胼，外觀為白色固體，熔點為152_1M°C。結構式如下
權利要求
1.一種化工中間體化合物碳酰胼，其特征是，結構式如下
2.權利要求1所述的化工中間體化合物碳酰胼的制備方法，其特征是，按照碳酸二甲酯、水合胼、分子篩的先后順序，將原料加入微波反應器中，反應完畢后，過濾、干燥得產品。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征是，所述碳酸二甲酯、水合胼、分子篩的質量之比為 4. 5-5. 0 5. 0-5. 5 :2. 0-2. 5。
4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是，所述質量之比為4.5-4. 7 5. 0-5. 3 2. 0-2. 1。
5.根據權利要求3所述的制備方法，其特征是，所述碳酸二甲酯、水合胼、分子篩的質量之比為4. 5 5. 2 2. 0。
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征是，微波反應器微波輻射功率為375W，反應時間為15-30min時。
7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征是，反應時間為20min。
全文摘要
本發明提供了一種化工中間體即碳酰肼的制備方法。該制備方法采用以碳酸二甲酯、水合肼、分子篩為原料，在微波輻射下合成了碳酰肼，其反應過程簡單，得到產品的純度高。
文檔編號C07C281/06GK102531970SQ20111043853
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月25日 優先權日2011年12月25日
發明者李永新, 王勇, 石珊珊, 韓艷華 申請人:聊城大學