【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于合成氨基甲酸甲酯，具體涉及一種氨基甲酸甲酯成品結晶方法。
技術介紹
1、氨基甲酸甲酯不僅是重要的殺蟲劑以及除草劑原料，還是重要的藥物合成中間體，其在農(nóng)藥、醫(yī)藥、樹脂改性、織物整理、粉末涂料等各個領域都有廣泛的應用。目前，隨著社會對綠色化學和環(huán)保要求的提高，尿素醇解法制備氨基甲酸甲酯的方法不僅原料來源豐富、反應步驟簡單，而且在生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生劇毒物質，反應裝置的安全性高，能夠滿足當代社會的需求，在生產(chǎn)中被廣泛使用。
2、但是尿素醇解法也存在一定的缺陷，比如利用該方法在生產(chǎn)氨基甲酸甲酯的過程中也伴隨著副反應的進行，副反應產(chǎn)生的副產(chǎn)物與氨基甲酸甲酯混合后分離比較困難，不利于氨基甲酸甲酯的成品結晶過程的進行以及氨基甲酸甲酯晶體純度的提升。
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于提供一種氨基甲酸甲酯成品結晶方法，以解決尿素醇解法制備氨基甲酸甲酯過程中，氨基甲酸甲酯結晶晶體純度不足，結晶效率不高的問題。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現(xiàn)：
3、本申請?zhí)峁┝艘环N氨基甲酸甲酯成品結晶方法，包括以下工藝步驟：
4、s1.將氨基甲酸甲酯的反應粗品與萃取液混合得到混合液，將混合液進行減壓旋轉蒸發(fā)濃縮，溶解濃縮時間為0.5～1h；
5、s2.在濃縮后的混合液中加入結晶助劑，以0.1～0.2℃/min的速度降溫至出晶，保持出晶溫度30～40min；
6、s3.恒溫結束后以0.5～1℃/min的速度降溫至20～
7、優(yōu)選的，s3步驟中干燥溫度為40～50℃。
8、優(yōu)選的，氨基甲酸甲酯的反應粗品按照以下工藝步驟制備得到：將物質的量比為1：(6～8)的尿素和甲醇混合投入反應釜中，攪拌反應并升高溫度至155～165℃，反應2～3h，反應期間將產(chǎn)生的氨氣排出2～3次，反應結束后停止攪拌，自然冷卻至室溫，出料得到粗產(chǎn)物溶液；將粗產(chǎn)物溶液在70～80℃下進行蒸餾，隨后經(jīng)烘干得到氨基甲酸甲酯的反應粗品。
9、本申請采用尿素醇解法制備得到氨基甲酸甲酯的反應粗品，通過采用上述技術方案，對氨基甲酸甲酯的反應粗品的冷卻-溶析結晶的工藝方法進行改進，進而提高氨基甲酸甲酯的成品結晶效率和純度。具體的，尿素與甲醇反應得到的粗產(chǎn)物溶液經(jīng)過蒸餾，將其中反應過量的甲醇進行去除，得到氨基甲酸甲酯的反應粗品，進一步的，將氨基甲酸甲酯的反應粗品添加到萃取液中，溶解，并進行減壓旋轉蒸發(fā)濃縮，通過在蒸發(fā)濃縮的過程中蒸發(fā)掉部分萃取液，可以提高溶液中氨基甲酸甲酯產(chǎn)物的濃度，使氨基甲酸甲酯盡量保持飽和狀態(tài)，有利于后續(xù)氨基甲酸甲酯晶體形成。
10、隨后對濃縮后的混合液進行冷卻結晶，在此過程中還添加有結晶助劑，結晶助劑的加入可以幫助氨基甲酸甲酯形成結構完整的晶體，加速晶體的生長過程，并嚴格控制氨基甲酸甲酯中的雜質和缺陷；出晶后恒溫一段時間進行養(yǎng)晶，有利于保持氨基甲酸甲酯晶體的完整性和尺寸穩(wěn)定性，提高氨基甲酸甲酯晶體的純凈度。
11、結晶完成進行減壓蒸餾，能夠很好地實現(xiàn)固液分離，將氨基甲酸甲酯晶體從萃取液中分離出來，大幅縮短了分離時間，不需要進一步在低溫下進行高速的離心分離，減少產(chǎn)品的分離能耗，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在40～50℃的干燥溫度下，氨基甲酸甲酯的化學穩(wěn)定性高，不容易發(fā)生分解或者物理形態(tài)的變化。
12、優(yōu)選的，萃取液為質量比是1：(3～4)的氯仿和正己烷。
13、優(yōu)選的，萃取液與氨基甲酸甲酯的反應粗品的質量比為100：(30～50)。
14、通過采用上述技術方案，萃取液采用的是氯仿和正己烷的混合物，對于氨基甲酸甲酯來說，氯仿是其良溶劑，氨基甲酸甲酯在氯仿中的溶解度高，并且易于分離，同時在氯仿中混合有正己烷，利用氨基甲酸甲酯和反應中其他副產(chǎn)物如縮二脲等在氯仿和正己烷中的溶解度差異，可以有效去除雜質，增強氨基甲酸甲酯的溶解能力，實現(xiàn)逼析產(chǎn)物和除掉雜質的作用，提高氨基甲酸甲酯成品結晶的萃取效率以及結晶純凈度。并且正己烷能夠很好地調(diào)控氯仿的粘度，提高萃取液的流動性，有利于后續(xù)的分離和回收。
15、優(yōu)選的，s3步驟中減壓蒸發(fā)濃縮的壓力為0.08～0.09mpa，溫度為45～50℃。
16、通過采用上述技術方案，在氨基甲酸甲酯的反應粗品與萃取液混合后，對溶液進行減壓蒸發(fā)濃縮，并將溫度控制在降低的范圍內(nèi)，避免引發(fā)副反應或者熱分解，減壓的條件使得萃取液的蒸發(fā)效率提高，能更高效的去除萃取液，更快地達到濃縮的目的；濃縮可以提高溶液中溶質即氨基甲酸甲酯的濃度，有利于控制和促進后續(xù)晶核的形成和晶體的生長，形成較大并且均勻的晶體，提高結晶效率以及成品晶體的純度和質量。
17、優(yōu)選的，結晶助劑為長烷基改性羧甲基纖維素。
18、優(yōu)選的，長烷基改性羧甲基纖維素的原料包括質量比為1：(3～4)的羧甲基纖維素和長烷基酰氯。
19、優(yōu)選的，長烷基酰氯為c12～c18烷基酰氯。
20、優(yōu)選的，結晶助劑與萃取液的質量比為(0.05～0.1)：100。
21、通過采用上述技術方案，在氨基甲酸甲酯的生產(chǎn)過程中，會伴隨著副產(chǎn)物的形成，如縮二脲、碳酸二甲酯等等，與萃取液混合的氨基甲酸甲酯的反應粗品中可能存在這些副產(chǎn)物以及沒有反應掉的尿素等雜質，這些雜質會影響最終氨基甲酸甲酯成品結晶的純度，通過前期萃取液的選取和減壓蒸發(fā)濃縮的作用，可以將氨基甲酸甲酯與這些雜質部分分離，在冷卻結晶之前在混合液中加入結晶助劑，可以在結晶過程中良好的分離雜質并且改善結晶的形成，具體的：
22、一方面，長烷基改性羧甲基纖維素的加入不會引入其他雜質離子，影響氨基甲酸甲酯的純度。長烷基改性羧甲基纖維素加入后，能夠在氨基甲酸甲酯的結晶過程中吸附在形成的晶體的各個晶面上，阻礙雜質分子在晶體表面的附著，減少雜質分子與晶體表面的相互作用，還能夠將已經(jīng)吸附在晶體表面的雜質清洗下來；并且長烷基改性羧甲基纖維素的添加可以降低表面張力，能夠有效抑制存在的尿素、縮二脲等雜質的結晶過程，進而提高氨基甲酸甲酯的成品結晶純度。
23、另一方面，長烷基改性羧甲基纖維素吸附在晶體表面除了能夠阻礙雜質分子的附著，還能夠減少形成的晶體與晶體之間的相互作用，為結晶的生長提供良好的生長條件，并且增加混合液的流動性，減少氨基甲酸甲酯成品結晶過程中的偽晶或者黏晶的生成，有效改善形成的晶體狀態(tài)。同時結晶助劑能夠影響晶體的成核過程，長烷基改性羧甲基纖維素的纖維狀結構可以為氨基甲酸甲酯的結晶過程提供額外的結晶位點，降低了形成的結晶核的能量壁壘，改善晶體的成核條件以及成核效率，使結晶過程更加容易啟動，并且羧甲基纖維素鏈上的基團以及長烷基鏈段都能夠與氨基甲酸甲酯的分子相互作用，幫助形成初始結晶核的同時穩(wěn)定正在形成的晶體結構，有利于氨基甲酸甲酯成品結晶的快速生長，提高晶體的完整性。而經(jīng)過長烷基改性之后使羧甲基纖維素具有一定的疏水性，與萃取液之間的相容性增加，改善了氨基甲酸本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
1.一種氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述氨基甲酸甲酯的反應粗品按照以下工藝步驟制備得到：將物質的量比為1：(6～8)的尿素和甲醇混合投入反應釜中，攪拌反應并升高溫度至155～165℃，反應2～3h，反應期間將產(chǎn)生的氨氣排出2～3次，反應結束后停止攪拌，自然冷卻至室溫，出料得到粗產(chǎn)物溶液；將粗產(chǎn)物溶液在70～80℃下進行蒸餾，隨后經(jīng)烘干得到氨基甲酸甲酯的反應粗品。
3.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述萃取液為質量比是1：(3～4)的氯仿和正己烷。
4.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述萃取液與氨基甲酸甲酯的反應粗品的質量比為100：(30～50)。
5.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述S3步驟中減壓蒸發(fā)濃縮的壓力為0.08～0.09MPa，溫度為45～50℃。
6.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述結晶助劑為長烷基改性
7.根據(jù)權利要求6所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述長烷基改性羧甲基纖維素的原料包括質量比為1：(3～4)的羧甲基纖維素和長烷基酰氯。
8.根據(jù)權利要求7所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述長烷基酰氯為C12～C18烷基酰氯。
9.根據(jù)權利要求7所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述長烷基改性羧甲基纖維素按照以下方法制備得到：在溶劑中加入羧甲基纖維素和長烷基酰氯，混合后升高溫度至60～70℃，加入堿性催化劑之后攪拌反應4～5h后冷卻至室溫，然后經(jīng)過抽濾、洗滌和干燥得到長烷基改性羧甲基纖維素。
10.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述結晶助劑與萃取液的質量比為(0.05～0.1)：100。
...【技術特征摘要】
1.一種氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，包括以下工藝步驟：
2.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述氨基甲酸甲酯的反應粗品按照以下工藝步驟制備得到：將物質的量比為1：(6～8)的尿素和甲醇混合投入反應釜中，攪拌反應并升高溫度至155～165℃，反應2～3h，反應期間將產(chǎn)生的氨氣排出2～3次，反應結束后停止攪拌，自然冷卻至室溫，出料得到粗產(chǎn)物溶液；將粗產(chǎn)物溶液在70～80℃下進行蒸餾，隨后經(jīng)烘干得到氨基甲酸甲酯的反應粗品。
3.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述萃取液為質量比是1：(3～4)的氯仿和正己烷。
4.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述萃取液與氨基甲酸甲酯的反應粗品的質量比為100：(30～50)。
5.根據(jù)權利要求1所述的氨基甲酸甲酯成品結晶方法，其特征在于，所述s3步驟中減壓蒸發(fā)濃縮的壓力為0.08～...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：張孝國，徐小兵，馮立娜，何勝男，
申請(專利權)人：安徽廣信農(nóng)化股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。