马来酰肼的合成

化学工程师Sum 85 No.4Chemical Engineer2001年8月文章编号:1002 - 1124(2001)04- 00070 -02马来酰肼的合成陈恕华(镇江师范专科学校,化学系,江苏镇江 212003)摘要:以水 合肼、浓硫酸与顺丁烯二酸酐为原料合成马来酰肼。考虑了搅拌速率、温度、时间、顺丁烯二酸酐与水合肼的用量比对反应的影响,得到优化的反应条件为:反应温度90~94C,反应时间4.5h,顺丁烯二酸酐与水合肼的物质的量之比为1.1:1.0,此时产物的收率为85.6%。关键词:马来酸肼中图分类号:TQ 225.26+*6文献标识码:ASynthesis of Maleic HgdrazideChen Shuhua(Depertment of Chemistry , Zhenjiang Teacher' 8 College Zhenjiang 212003)Abstract: Maleic Hgdrazide was prepared by the reaction of hydrazine sulfate and maleic anhydnide. Fffects ofstining rate, temperature, operation time and molar ratio of maleic anhydnide and hydrazine hydrate were dis cused. Theoptimum operation cond; tions were stiring rate 70 r/ min, temperature 90 ~ 94C , operation time 4.5 h, molar ratio ofmaleic anbydride to hydrazine hydrate 1.1:1.0. The yield was 85.6% .Keywords: Maleic hydrazide0OH)H1前言NH马来酰肼( maleic hydrazide) ,简称MH,又称抑芽丹,化学名为顺丁烯二酰撑肼,为三种互变的异构体同时存在。收稿日期:2001 -04-03作者简介:陈恕华.男,1981年毕业于苏州大学(硕士研究生),现任镇江师范专科学校化学系主任、教授,从事物理化学、精细化工等教学与科研工作,已发表论文60余篇,统稨与参編出版三本高校教材。表1糠醇酯的产 率及结构的测试结果重要因素。化合物R.,/(m~ (液膜)物理常数香气特征产事%3450, 3120, 2970, 2890 1730,bp27399 h醋栗香味894结论苯酯糠酯190 10.00 1380, 1250,ng2?:1.466410101010000(1)DMAP是一种性能温和,催化效果显著的糠3I' 30, 2970, 2000 1740, 100醉酯合成催化剂,催化活性高,酯收率高。戊酸糠脂140, 140,0 1380, 1240, 1165bp49/399 Pa水果香味D(2)以糠醛为原料合成了系列糠醇酯香料,对于n2:1.4545101.05,70丰富国内的合成香料品种,推动调香和与之相关的.3130, 2930,0 2870, 1720, 100,0bp1l10:99 Rh清草香昧84车重要意义,也为糠醛辛酸糠脂1460, 1380, 1230, 110,0 10,0y2:1.420中国煤化工的深力3050, 290 170 100 1580,b:p121(C/399YHCNMHG苯甲酸糠酯1490，, 1255， 118， 150A ,白色晶体清香85参考文献1120000[1] DE2517,774.而且还可以中和反应中- -种性能稳定使用方便,价.[2]V. G●Afrikian. Synthesis of Heterocyelic Compounds. John格低廉,效界理想的缚酸剂,也是提高酯化率的一个Wiley and Sons. Ine. NewYork 1959:43.)8陈恕华:马来酰肼的合咸2001年第4期马来酰肼纯品为白色晶体,熔点296~ 298C，响。25C时密度为1.60g/cm3 ,难溶于水,可溶于有机溶3.1 产物熔点测定剂,易溶于醋酸、二乙醇胺和三乙醇胺,25C时在水用提勒管式熔点测定仪(以聚有机硅油为溶中的溶解度为0.6%,在乙醇中的溶解度为0.1%。.液)测得产物的熔点为296 ~ 298C,与文献[1]报道马来酰肼化学性质稳定,遇碱生成的钾、钠、铵盐及一致。.有机碱盐类易溶于水。马来酰肼对人、畜的毒性很3.2搅拌速率对收率的影响小。发现搅拌速率在60~ 70r/min范围内,几乎对马来酰肼是一种选择性和暂时性植物生长抑制收率无影响,以下实验确定搅拌速率为70r/min。剂,药剂可通过叶面角质层进人植物,能抑制植物的3.3反应温 度对收率的影响细胞分裂和降低光合作用,从而强烈地抑制芽的生反应温度对产物收率的影响,结果见表1。成如茎的生长,提高抗寒能力。马来酰肼可防止马表1反应温度对产 物收率的影响铃薯、大蒜在库存时发芽;能诱导柑桔等水果单性结温度/C 70758085909496实而形成无籽果实;可用作除草剂和烟草抽空剂。收率/%74.5 76.879.382.185.685.582.4作者对马来酰肼的合成进行了研究。水合肼与由表1可见，随着反应温度的升高,产物的收率硫酸先反应生成硫酸肼,硫酸肼再与顺丁烯二酸酐增大,在90~ 94C区间内,产物收率可达最大,为反应生成马来酰肼,其反应过程为:85.6%,即90~94C为最适宜的反应温度。Nh-. NH'"H2O+ SO4一→NH- NH2*HSO4+ H203.4 反应时间对收率的影响0反应时间对产物收率的影响，结果见表2。表2反应时间对产 物收率的影响NH- NH"H2S04+-0+ H2S04+ H20N-Y时间/h 2.0 2.5 3.0 4.04.5 5.05.5收率/% 67.5 72.0 76.5 83.4 85.685.585.6考察了搅拌速率、温度、时间、顺丁烯二酸酐与表2表明,产物收率随着反应时间的增加而增水合肼的用量比对反应的影响,得到了优化的反应.大,4.5h以上,收率达最高点后趋平,故取适宜的反条件。应时间为4.5h。3.5顺丁烯二酸酐与水合肼的用量比对收2实验率的影响顺丁烯二酸酐与水合肼的用量比对收率的影2.1试剂与仪器水合肼(质量分数80%),化学纯;浓硫酸(质量响,由实验结果可知,当顺丁烯二酸酐与水含肼等物质的量反应时,产物收率仅76.5%,当顺丁烯二酸分数98%),分析纯;顺丁烯二酸酐(质量分数≥酐用量为43.1g, n(顺丁烯二酸酐):n(水合肼)等于98.5%),工业二级品。带有温度计、搅拌的三口烧1.1:1.0时,产物收率最高。瓶(250 mL)。提勒管式熔点测定仪。2.2合成方法4结论在250mL三口烧瓶中加人24.3mL水合肼与一定量的水,在搅拌下以0.8mL/min的速率滴加(1)用水合肼与硫酸反应生成硫酸肼,硫酸肼再21.7mL浓硫酸,分三批共加入43.1g顺丁烯二酸与顺丁烯二酸酐反应可制得马来酰肼,产物收率可酐,于90~94C保温下反应4.5h,冷至室温、过滤、达85.6%。.(2)该合成反应的适宜工艺条件为:搅拌速率洗涤至滤液为pH5~6,干燥得白色晶体。70r/min,反应温度90~ 94C,反应时间4.5h,顺丁烯3结果与讨论中国煤化工之比为1.1:1.0。YHCNMHG献在水合肼用量为24.3mL, 浓硫酸用量为21.7mL,顺丁烯二酸酐用量为43.1g,反应温度[1] 化学工业部科学技术情报研究所主编.化工产品手90C,反应时间4.5h的条件下,考察了搅拌速率、反册,(有机化工原料分册和无机化工产品分册)(M).北应温度、反应时间及原料用量,对马来酰肼收率的影京:化学工业出版社, 1992.