亚硝酸异戊酯(亚硝酯异戊酯)

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技术特征：

技术总结

本发明涉及有机化工合成技术领域，尤其是一种亚硝酸异戊酯的合成方法，将一氧化氮气体、氢氧化钾‑异戊醇混合溶液，同时分别通入微通道反应器中，在0‑5℃下混合，反应生成亚硝酸异戊酯，收集产生的水和亚硝酸异戊酯的混合物，水洗减压蒸馏即得亚硝酸异戊酯成品。该合成工艺的反应装置所需空间很小，在实验室即可实现大批量生产，反应时间很短，产能高，产品纯度高，收率高，污染小，反应过程安全性高。

技术研发人员：薛循育;郭建国;陆惠懿;秦建国

受保护的技术使用者：上海沃凯生物技术有限公司

技术研发日：2018.11.27

技术公布日：2019.02.22

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本发明涉及有机化工合成领域，具体领域为一种亚硝酸异戊酯的合成方法。

背景技术：

亚硝酸异戊酯又称亚硝戊酯、亚硝酸戊酯，是一种起效最快，持续时间最短的抗心绞痛药物，属亚硝酸酯类短效血管扩张剂，还可作氢氰酸及其盐类中毒的解毒剂；也可用于香料、药物和重氮化合物的合成，用作氧化剂、溶剂。

制备亚硝酸异戊酯的常规方法主要由以下方法合成：

1.反应在合成管内进行将亚硝酸钠水溶液、异戊醇、盐酸分别打入高位槽中；先将亚硝酸钠溶液和盐酸液以相同速度滴入合成管道中，当在管道内产生氯气泡后，从管道顶部慢慢滴加异戊醇，在管道合成即得粗品；经洗涤、干燥、分馏得成品。

2.反应在反应罐中进行将亚硝酸钠、异戊醇及水加入反应罐，搅拌，降温至5℃以下滴加盐酸；在5℃保温1h，静置后分去水层，酯层用水洗，再用碳酸钠溶液洗涤，再用水洗；分去水层后，用无水碳酸钠脱水，过滤。滤液蒸馏，收集97-99℃馏分，得亚硝酸异戊酯。

以上方法的缺点在于：反应剧烈放热，温度不易控制，危险性大，反应过程中会产生较多的副产物,反应时间较长。

由此可知，目前化学制备亚硝酸异戊酯的方法存在一定缺陷：工艺落后、生产能耗大、污染严重。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种亚硝酸异戊酯的合成方法，以解决现有合成工艺落后、生产能耗大、污染严重等问题。该制备方法以一氧化氮、氢氧化钾与异戊醇为原料，直接在微通道反应器中一步合成亚硝酸异戊酯。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种亚硝酸异戊酯的合成方法，将一氧化氮气体、氢氧化钾-异戊醇混合溶液，同时分别通入微通道反应器中，在0-5℃下混合，反应生成亚硝酸异戊酯，收集产生的水和亚硝酸异戊酯的混合物，水洗减压蒸馏即得亚硝酸异戊酯成品。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述氢氧化钾-异戊醇混合溶液的配制方法为将15％的氢氧化钾溶液加入异戊醇中，所述15％的氢氧化钾溶液与异戊醇的质量比为(0.9～1.1)：0.88。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述15％的氢氧化钾溶液与异戊醇的质量比为1：0.88。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述微通道反应器为康宁公司生产的g1反应器。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，温度控制通过微通道反应器外接的制冷机完成。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述氢氧化钾-异戊醇混合溶液和一氧化氮的摩尔比为1：(0.9-1.2)，其中氢氧化钾-异戊醇混合溶液按异戊醇计。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述氢氧化钾-异戊醇混合溶液和一氧化氮的摩尔比为1：(1-1.1)。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，反应停留时间为20-40秒。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述反应停留时间为25-35秒。

本发明所述的亚硝酸异戊酯的合成方法，其中，所述反应温度为2-3℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明改进了合成工艺，并使用微通道反应器这一新型反应装置，基本达到了低能耗、低污染，符合绿色化学理念。该合成工艺的反应装置所需空间很小，在实验室即可实现大批量生产，反应时间很短，产能高，产品纯度高，收率高，污染小，反应过程安全性高。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种制备亚硝酸异戊酯的方法，具体包括如下步骤：

(1)取100g15％的氢氧化钾溶液、1.1mol异戊醇混合得到氢氧化钾-异戊醇溶液，用进料泵a进料；

(2)一氧化氮钢瓶经过压力表、气体流量计和卸压阀、单向阀，连接到玻璃反应模块；

(3)将微通道反应器的玻璃反应模块制冷到3℃后，开启a进料泵和一氧化氮钢瓶，同时加入到微通道反应器中混合反应，通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量，控制异戊醇和一氧化氮的投料摩尔比为1:1.1；

(4)通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量控制反应停留时间为30秒；

(5)收集产生的反应液，分去下层水相，得粗品，无水碳酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏，得产品亚硝酸异戊酯，收率为92％。

实施例2

一种制备亚硝酸异戊酯的方法，具体包括如下步骤：

(1)取90g15％的氢氧化钾溶液、1mol异戊醇混合得到氢氧化钾-异戊醇溶液，用进料泵a进料；

(2)一氧化氮钢瓶经过压力表、气体流量计和卸压阀、单向阀，连接到玻璃反应模块；

(3)将微通道反应器的玻璃反应模块制冷到3℃后，开启a进料泵和一氧化氮钢瓶，同时加入到微通道反应器中混合反应，通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量，控制异戊醇和一氧化氮的投料摩尔比为1:1；

(4)通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量控制反应停留时间为25秒；

(5)收集产生的反应液，分去下层水相，得粗品，无水碳酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏，得产品亚硝酸异戊酯，收率为88％。

实施例3

一种制备亚硝酸异戊酯的方法，具体包括如下步骤：

(1)取110g15％的氢氧化钾溶液、1mol异戊醇混合得到氢氧化钾-异戊醇溶液，用进料泵a进料；

(2)一氧化氮钢瓶经过压力表、气体流量计和卸压阀、单向阀，连接到玻璃反应模块；

(3)将微通道反应器的玻璃反应模块制冷到2℃后，开启a进料泵和一氧化氮钢瓶，同时加入到微通道反应器中混合反应，通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量，控制异戊醇和一氧化氮的投料摩尔比为1:1.05；

(4)通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量控制反应停留时间为35秒；

(5)收集产生的反应液，分去下层水相，得粗品，无水碳酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏，得产品亚硝酸异戊酯，收率为90％。

实施例4

一种制备亚硝酸异戊酯的方法，具体包括如下步骤：

(1)取100g15％的氢氧化钾溶液、1mol异戊醇混合得到氢氧化钾-异戊醇溶液，用进料泵a进料；

(2)一氧化氮钢瓶经过压力表、气体流量计和卸压阀、单向阀，连接到玻璃反应模块；

(3)将微通道反应器的玻璃反应模块制冷到3℃后，开启a进料泵和一氧化氮钢瓶，同时加入到微通道反应器中混合反应，通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量，控制异戊醇和一氧化氮的投料摩尔比为1:1.2；

(4)通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量控制反应停留时间为40秒；

(5)收集产生的反应液，分去下层水相，得粗品，无水碳酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏，得产品亚硝酸异戊酯，收率为92.3％。

实施例5

一种制备亚硝酸异戊酯的方法，具体包括如下步骤：

(1)取105g15％的氢氧化钾溶液、1mol异戊醇混合得到氢氧化钾-异戊醇溶液，用进料泵a进料；

(2)一氧化氮钢瓶经过压力表、气体流量计和卸压阀、单向阀，连接到玻璃反应模块；

(3)将微通道反应器的玻璃反应模块制冷到3℃后，开启a进料泵和一氧化氮钢瓶，同时加入到微通道反应器中混合反应，通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量，控制异戊醇和一氧化氮的投料摩尔比为1:0.9；

(4)通过调节进料泵进料速度和一氧化氮流量控制反应停留时间为20秒；

(5)收集产生的反应液，分去下层水相，得粗品，无水碳酸钠干燥过滤，70℃减压蒸馏，得产品亚硝酸异戊酯，收率为85％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。