氰基乙酯的合成

氰基乙酯的合成 摘 要 本文综述了在氰基乙酯在啶虫咪合成过程中的重要性，研究了氰基乙酯在合成过程中的关键控制条件，继而给出了在工业化大生产中氰基乙酯前两步合成控制条件。 实验中考察了氯化氢气体含水量和通气温度对乙亚胺酸乙酯盐酸盐收率的影响，还考察了反应PH值对氰基乙酯在合成过程的影响。结果表明，严格控制氯化氢气体的含水量、通气温度和氰基乙酯合成反应PH值对氰基乙酯合成收率有较大提升。 关键词：氰基乙酯；乙亚胺酸乙酯盐酸盐；合成反应

目 录 前言............................................1 1．文献综述......................................2 1.1 氰基乙酯的研究进展...........................2 1.2 氰基乙酯的产品及原料概述.....................3 1.2.1 产品概述...................................3 1.2.2 原辅材料...................................3 1.3主要化学反应.................................4 1.4工艺操作规程.................................5 2.实验部分.......................................5 2.1实验原料.....................................5 2.2实验步骤......................................................................................6 3.结果与讨论.....................................6 3.1乙亚胺酸乙酯盐酸盐合成实验....................6 3.1.1气体含水量实验.............................6 3.1.2通气温度实验...............................6 4.结论..........................................7 5参考文献......................................8 6致谢..........................................9

前言

在化学农药、医药最新发展中，杂环化合物占据了主要地位，在世界新农药的专利中90％是杂环化合物，尤其与烟碱作用一致的吡啶甲胺类化合物的出现，内吸、广谱、高效等特点使其成为当今世界新农药开发的热点之一。作为一代烟碱类杀虫剂，啶虫咪是继吡虫啉后，由日本曹达株式会社研究开发。啶虫咪杀虫谱广、活性高、用量少、持效期长、速效等特点，具有触杀和胃毒作用，并有卓越的内吸性。所以一经推出，便获得极大成功。

在国内最新啶虫咪合成路线中，氰基乙酯作为合成啶虫咪的重要中间体，是啶虫咪合成过程中的重要一环。通过改进生产工艺条件提高氰基乙酯的产品质量和收率对啶虫咪产品质量提升和成本降低起到了关键性的作用，并对改善生产环境和周边环境有着重要意义。

新型、高效、低用量、安全的新农药中间体的发展和创新具有重大的现实意义和很好的社会效益，经济效益。在国家政策的指导下，发展高效低毒农药的中间体，从而调整农药品种结构，为服务三农建设社会主义新农村做贡献。随着我国市场的进一步开放，每个企业都面临着新的挑战 ，满足于现状的结果是缩小市场份额，使企业面临竞争的不利。氰基乙酯项目的建设符合国家产业政策，顺应国家发展低毒高效农药，调整农药品种结构的潮流，增加企业的经济效益，满足社会对安全高效，低毒，低残留广谱农药的需求。

1.文献综述

氰基乙酯全称为N-氰基乙亚胺酸乙酯，它的合成可以分为：

1.乙醇与乙腈的混合液通入氯化氢生成盐酸盐 2.与单氰胺反应生成N-氰基乙亚胺酸乙酯 3.粗品精馏

在第一步中，将计量的乙腈、乙醇投入到500L的反应锅内，开启通气阀，打开排空阀，同时将氯化氢气体缓慢通入反应锅内进行反应，过量氯化氢经排空管进入降膜吸收器吸收后高空排放，待通气结束，关闭通气阀，放料至1000L水解釜中保温。通过控制通气温度、氯化氢气体含水量、控制反应物配比，避免乙醇过量。

在第二步中，成盐后的乙亚胺酸盐酸盐中加入单氰胺、磷酸氢二钠水解，加入定量水溶解未溶的盐，分层，得N-氰基乙亚胺酸乙酯粗品，分层废气水进入蒸发器蒸发，蒸发废水进

废水池处理，固盐回收外售。通过控制反应PH值使得乙亚胺酸盐酸盐氰化为N-氰基乙亚胺酸乙酯。

在第三步中，将粗品加入2000L精馏锅进行负压精馏，切去前馏份，收集成品，将前馏、高废液收集焚烧。通过控制负压压力和蒸馏温度得到不同馏分，从而获得纯度较高的成品N-氰基乙亚胺酸乙酯。

1.1 氰基乙酯的研究进展

目前国内N-氰基乙亚胺酸乙酯的生产路线为： 由乙醇与乙腈的混合液通入氯化氢生成盐酸盐，与单氰胺反应生成N-氰基乙亚胺酸乙酯，然后经精馏而得。采用一步或两步法，及有溶剂无溶剂法。无溶剂及一步法成本最低，因此该工艺采用此法。

国外N-氰基乙亚胺酸乙酯，由于技术保密等原因报道的较少。 从上述国内外N-氰基乙亚胺酸乙酯的工艺技术看：

国内成熟技术较合适，一是技术风险小，二是可充分利用公司乙基氯化物副产的废气（氯

化氢）为原料，实现变废为宝，减少三废排放。

该路线工序短，原料价格低生产成本低为国内厂家共用技术，收率高，工艺成熟简单。

1.2 氰基乙酯产品及原料概述

1.2.1 产品概述

产品名称：N-氰基乙亚胺酸乙酯

化学结构式：

主要理化性质

本品为无色透明液体，密度：0.98 ± 0.1 g/cm3，沸点：102℃/17mmHg℃，溶于苯、乙醇，不溶于水。本品口服有害，与皮肤接触易引起过敏灼伤。

1.2.2 原辅材料

<1>乙腈:无色透明液体，相对密度（水=1）0.7823(20℃)，折射率1.3442。能与水、

醚、醇、丙酮、氯仿、四氯化碳混溶。最主要的用途是作溶剂，如作为抽提丁二烯，异戊二烯的萃取齐、合成纤维的纺丝溶剂和某些油、酚和有色物质的溶剂。

<2>乙醇:无色透明液体，相对密度（水=1）0.79（20℃）溶解性：与水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多数有机溶剂。主要用途：用于制酒工业、有机合成、消毒以及用作溶剂。

<3>氯化氢:无色有刺激性气味的气体。熔点-114.2 ℃, 沸点-114.2℃，相对密度（水=1）1.19。健康危害： 本品对眼和呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。急性中毒：出现头痛、头昏、恶心、眼痛、咳嗽、痰中带血、声音嘶哑、呼吸困难、胸闷、胸痛等。重者发生肺炎、肺水肿、肺不张。眼角膜可见溃疡或混浊。皮肤直接接触可出现大量粟粒样红色小丘疹而呈潮红痛热。慢性影响：长期较高浓度接触，可引起慢性支气管炎、胃肠功能障碍及牙齿酸蚀症。

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<4>单氰氨：晶体单氰胺不稳定，呈菱形，无色，易潮，熔点为46C。单氰胺在水中有很高的溶解度且呈弱酸性，在43oC时与水完全互溶。单氰胺含有氰基和氨基，都是活性基团。具有上述官能团的多重反应性能，易发生加成、取代、缩合等反应主要规格：25%氰胺溶液、50%氰胺溶液、85%氰胺溶、90%氰胺溶液。用途：单氰胺溶液在国外用作果树的落叶剂、无毒除虫剂。晶体单氰胺主要用于医药，保健产品、饲料添加剂的合成和农药中间体的合成，用途很广泛。

<5>磷酸二氢钠，无色单斜晶系结晶或白色粉末。相对密度1.52。溶于水，其水溶液呈弱碱性，1%水溶液的pH值为8.8～9.2；不溶于醇。35.1℃时熔融并失去5个结晶水。在空气中易风化，常温时放置于空气中失去约5个结晶水而形成七水物，加热至100℃时失去全部结晶水而成无水物，250℃时分解变成焦磷酸钠。在34℃以下小心干燥，可得白色粉末的二水磷酸氢二钠。

1.3 主要化学反应：

OC2H5NHC2H5NCNCH3CNOH3C

C2H5OHC2H5NHHClH3CCOHCl

NH4ClCHClNH2CNH3CC

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