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含氮有机盐的合成方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


含氮有机盐的合成方法

技术领域

本发明涉及钙钛矿材料合成技术领域,特别涉及一种含氮有机盐的合成方法。

背景技术

在第三代太阳能电池技术蓬勃发展的背景下,钙钛矿电池因其出色的光电转化效率迅速迈向了产业化,因而更多的关注点集中到了钙钛矿吸收层材料和钝化材料的制备上。

在各类钙钛矿材料中,甲脒基材料由于带隙适合和稳定性较好的特点,可以作为钙钛矿太阳能电池活性层的主要成分。因而,以甲脒氢碘酸盐为代表的有机含氮化合物在钙钛矿前驱体材料中占比较高。但因市场受限,成品盐的价格高、批次稳定性差,严重影响研发进程与产业化实施的成本控制。

传统的含氮有机盐的钙钛矿前驱体材料的方法,普遍采用乙醇溶解、加入乙醚重结晶的步骤,或是采用乙醚多次清洗反应物来达到提纯的目的,但这些方案存在溶剂浪费、清洗会带走很多产物,产物收率低,以及不适合工业生产等缺陷。

发明内容

基于此,有必要提供一种含氮有机盐的合成方法,该方法溶剂消耗少,工艺简单,能够在保证产物纯度高的同时还保证收率高,适合工业化生产。

技术方案如下:

一种含氮有机盐的合成方法,包括以下步骤:

将含氮有机化合物(A)

对所述混合液进行萃取处理;

合成路线如下:

其中,A选自如下任一所示的阳离子:

R、R

Y为酸根离子;

m≥n,n为1、2或3。

在其中一实施例中,所述萃取处理为索氏提取。

在其中一实施例中,所述萃取处理所采用的提取溶剂选自正己烷、乙醇、乙醚、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲醇和丙酮中的一种或几种的混合溶剂。

在其中一实施例中,所述萃取处理的温度为50℃~150℃,时间为1h~10h。

在其中一实施例中,R、R

在其中一实施例中,R、R

在其中一实施例中,R、R

在其中一实施例中,Y为醋酸根离子、盐酸根离子、硫酸根离子、氰酸根离子或磷酸根离子。

在其中一实施例中,m:n为(1.1~1.5):1。

在其中一实施例中,所述取代反应的温度为-78℃~60℃,时间为10min~200min。

在其中一实施例中,所述溶剂选自乙醚、氯苯、甲苯、环己烷和乙腈中的一种或几种的混合溶剂。

在其中一实施例中,在对所述混合液进行萃取处理的步骤之前,还包括对所述混合液进行浓缩处理的步骤。

在其中一实施例中,在对所述混合液进行萃取处理的步骤之后,还包括对萃取处理后的产物进行干燥处理的步骤。

在其中一实施例中,所述干燥处理的方式为真空干燥,温度为20℃~60℃,时间为1h~18h。

本发明至少具有如下有益效果:

本发明提供的含氮有机盐的合成方法主要包括投料、制备反应液以及萃取处理的步骤。其中,采用萃取替代传统的溶剂清洗再结晶操作,使用的溶剂量少且可循环使用,节省工序,避免反复重结晶步骤所带来的产率损失,所得到的产品收率达到85%以上,纯度达到99%以上,杂质限量小于1%,最大单杂小于0.2%。此外,该合成方法操作简单,无需高昂的仪器设备,也无需特殊操作技巧,故特别适用于工业化生产应用。

附图说明

图1为本发明一实施例所示的含氮有机盐的合成方法流程图;

图2为本发明一实施例所采取的索氏提取器的结构示意图;

图3为本发明一实施例所示的碘甲脒合成方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,并给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在使用本文中描述的“包括”、“具有”、和“包含”的情况下,意图在于覆盖不排他的包含,除非使用了明确的限定用语,例如“仅”、“由……组成”等,否则还可以添加另一部件。

本发明中的词语“优选地”、“更优选地”、“较佳地”、“更佳地”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。即,在本发明中,“优选地”、“更优选地”、“较佳地”、“更佳地”等仅为描述效果更好的实施方式或实施例,但并不构成对本发明防护范围的限制。

在本发明中,“进一步”、“更进一步”、“特别”等用于描述目的,表示内容上的差异,但并不应理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明中,“至少一种”的含义是一种以上,如一种,两种及两种以上。“多种”或“几种”的含义是至少两种,例如两种,三种等,“多层”的含义是至少两层,例如两层,三层等,除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中,“若干”的含义是至少一个,例如一个,两个等,除非另有明确具体的限定。

当本文中公开一个数值范围时,上述范围视为连续,且包括该范围的最小值及最大值,以及这种最小值与最大值之间的每一个值。进一步地,当范围是指整数时,包括该范围的最小值与最大值之间的每一个整数。此外,当提供多个范围描述特征或特性时,可以合并该范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之所有范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。

如果没有特别的说明,本发明的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如,所述提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括按照步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。

除非相反地提及,否则单数形式的术语可以包括复数形式,并不能理解为其数量为一个。

在本发明中,“以上”或“以下”均包括本数。如,1以下,包括1。

在本发明中,用数值范围描述的原子数量,包括数值范围的两个整数端点,还包括两个端点中的每一个整数。举例如,“C1~C10烷基”表示具有1、2、3、4、5、6、7、8、9或10个碳原子的烷基。

在本发明中,

在本发明中,“*”表示连接位点。

在本发明中,“卤素”或“卤基”是指-F、-Cl、-Br或-I。

在本发明中,术语“烷基”是指包含伯(正)碳原子、或仲碳原子、或叔碳原子、或季碳原子、或其组合的饱和烃失去一个氢原子生成的一价残基。包含该术语的短语,例如,“C1~C10烷基”是指包含1~10个碳原子的烷基,每次出现时,可以互相独立地为C1烷基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基、C6烷基、C7烷基、C8烷基、C9烷基或C10烷基。合适的实例包括但不限于:甲基(Me、-CH

在本发明中,“卤代烷基”是指被一个或多个卤素(氯、氟、溴或碘)原子取代的烷基。多卤代烷基有相同或混合类型的卤原子。“全卤代烷基”是指烷基中的每个氢原子都被卤素原子取代。某个特定的碳原子“完全卤代”的卤代烷基是指与该碳相连的氢原子全部被卤素原子代替。代表性的单、二和三卤代烷基包括:氯甲基、氯乙基、溴甲基、溴乙基、碘甲基、碘乙基、氯丙基、溴丙基、碘丙基、1,1-二氯甲基、1,1-二溴甲基、1,1-二氯丙基、1,2-二溴丙基、2,3-二溴丙基、1-氯-2-溴乙基、2-氯-3-溴丙基、三氟甲基、三氯甲基等。

在本发明中,“环烷基”是指包含环碳原子的非芳香族烃,可以为单环烷基、或螺环烷基、或桥环烷基。包含该术语的短语,例如,“C3~C10环烷基”是指包含3~10个碳原子的环烷基,每次出现时,可以互相独立地为C3环烷基、C4环烷基、C5环烷基、C6环烷基、C7环烷基、C8环烷基、C9环烷基或C10环烷基。合适的实例包括但不限于:环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环庚基。另外,“环烷基”还可含有一个或多个双键,含有双键的环烷基的代表性实例包括环戊烯基、环己烯基、环己二烯基和环丁二烯基。

在本发明中,“环原子数”表示原子键合成环状而得到的结构化合物(例如,单环化合物、稠环化合物、交联化合物、碳环化合物、杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的原子数。该环被取代基所取代时,取代基所包含的原子不包括在成环原子内。关于以下所述的“环原子数”,在没有特别说明的条件下也是同样的。例如,苯环的环原子数为6,萘环的环原子数为10,二联苯的环原子数为12。

在本发明中,术语“芳基、芳香基或芳香基团”指至少包含一个芳环的烃基,比如:苯、萘、蒽、荧蒽、菲、苯并菲、二萘嵌苯、并四苯、芘、苯并芘、苊、芴、二联苯、三联苯及上述芳基的衍生物。

在本发明中,“取代”表示被取代基中的氢原子被取代基所取代。

在本发明中,含氮有机盐为铵盐、脒盐或胍盐。

本发明中的温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内存在变动。应当理解的是,所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。允许在如±5℃、±4℃、±3℃、±2℃、±1℃的范围内波动。常温指22±5℃。

在各类钙钛矿材料中,以甲脒氢碘酸盐为代表的有机含氮化合物在钙钛矿前驱体材料中占比较高,而目前因市场受限,成品盐的价格高、批次稳定性差,严重影响研发进程与产业化实施的成本控制。

目前已报道一种方案,其是将甲脒醋酸盐溶液与氢碘酸HI混合,在0℃条件下搅拌5小时,合成碘化甲脒,浓缩再用乙醇搅拌30分钟清洗,过滤,并用乙醚洗涤3次,过滤后收集固体,干燥。但这种方案通常需加很多氢碘酸,会导致初产物发黄,给后续产物的提取造成了困难,对原材料也是一种浪费。其次,提纯过程通常采用乙醇溶解、乙醚重结晶的方式,需要重复三次甚至以上,浪费大量溶剂,清洗会带走很多产物。另外,增加的多次清洗环节也不利于工业化的大规模生产,增加人力成本。

或另一种方案,其是将将甲脒醋酸盐与氢碘酸混合,对混合液进行蒸发处理,得到沙冰状物料,加热煅烧,得到碘化甲脒。将冰沙状的初产物进行反复加热煅烧,可达到一部分提纯的目的,可以将淡黄色的初产物变为白色结晶。但首先需要将产物放在圆底蒸发皿中进行90℃加热,并需要平板药铲不断翻动使得受热均匀,不仅能耗高,而且严重限制了一次反应得到的产物量,在15g左右,且人力需求大。其次,加热煅烧仅能够去除未完全反应的氢碘酸,剩余杂质并不能完全去除,要达到制备高效能器件的目的,还需要进行乙醇重结晶的步骤,而在这个步骤中会比溶剂清洗更多损失产物产率。

以及另一种方案,先采用碘单质原位合成碘化氢(HI),以提供有机阳离子RxN

基于此,有必要提供一种溶剂消耗少,工艺简单,能够在保证产物纯度高的同时还保证收率高,适合工业生产的含氮有机盐的合成方法。

技术方案如下:

一种含氮有机盐的合成方法,包括以下步骤:

将含氮有机化合物(A)

对所述混合液进行萃取处理;

合成路线如下:

其中,A选自如下任一所示的阳离子:

R、R

Y为酸根离子;

m≥n,n为1、2或3。

详细描述如下:

S100将含氮有机化合物(A)

其中,A选自如下任一所示的阳离子:

对应地,AX具有如下任一所示的结构:

R、R

Y为酸根离子;

m≥n,n为1、2或3。

在其中一实施例中,R、R

在其中一实施例中,n为1,进一步地,Y为醋酸根离子、盐酸根离子或氰酸根离子。

在其中一实施例中,n为2,进一步地,Y为硫酸根离子。

在其中一实施例中,n为3,进一步地,Y磷酸根离子。

可以理解地,在本发明中,m≥n,n为1,2或3,为正整数,而m并不要求为正整数,只要大于或等于n即可。

在其中一实施例中m大于n,m:n>1.01:1。进一步地,m:n为(1.1~1.5):1。可以理解地,本发明限定的m和n的比例,可等同于氢卤酸HX与含氮有机化合物(A)nY的摩尔投料比。

可以理解地,在本发明中,所述氢卤酸HX选自氢碘酸HI、氢溴酸HBr、盐酸HCl和氢氟酸HF中的一种或几种的混合酸。在其中一实施例中,所述氢卤酸HX为氢碘酸HI。

在其中一实施例中,所述溶剂选自乙醚、氯苯、甲苯、环己烷和乙腈中的一种或几种的混合溶剂。

在其中一实施例中,所述溶剂为水。进一步地,将含氮有机化合物(A)nY配制为溶质浓度为1mg/100mL~50mg/100mL的水溶液,可以理解地,溶质浓度包括但不限于为1mg/100mL、5mg/100mL、10mg/100mL、15mg/100mL、20mg/100mL、25mg/100mL、30mg/100mL、35mg/100mL、40mg/100mL、45mg/100mL或50mg/100mL。

在其中一实施例中,所述取代反应的温度为-78℃~60℃,包括但不限于为-78℃、-70℃、-65℃、-60℃、-55℃、-50℃、-45℃、-40℃、-35℃、-30℃、-25℃、-20℃、-15℃、-10℃、-5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃。

在其中一实施例中,所述取代反应的时间为10min~200min,包括但不限于为10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、70min、80min、90min、100min、110min、120min、130min、140min、150min、160min、170min、180min、190min或200min。

可以理解地,对于大批量产物,优选在冰浴条件下进行,而反应量不大时,优选较高的反应的温度,温度越高,反应速度越快,可选地,在40℃~60℃条件下反应10min。

S200对所述混合液进行萃取处理:

采用萃取替代传统的溶剂清洗再结晶操作,萃取溶剂使用量少且可循环使用,节省工序,避免反复重结晶步骤所带来的产率损失,所得到的产品收率达到85%以上,纯度达到99%以上,杂质限量小于1%,最大单杂小于0.2%。此外,萃取操作简单,无需高昂的仪器设备,也无需特殊操作技巧,故特别适用于工业生产应用。

在其中一实施例中,所述萃取处理为索氏提取,①用索氏提取取代溶剂清洗再结晶过程,通过循环节省溶剂使用,节省工序,提高产率。②将多次提纯清洗和/或重结晶步骤凝练为一次萃取步骤,节约人力。②纯化过程避免反复清洗和/或重结晶步骤所带来的产率损失,产率大大提升。③获得高纯产物。④大大提升一次反应量,比如,联排索氏提取器可供kg量级产物反应。

在其中一个实施例中,采用图2所示的索氏提取器对包括含氮有机盐AX的混合液进行萃取处理。具体地,索氏提取器的原理是:由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的,提取管两侧分别有虹吸管(5、6)和连接管(4),各部分连接处要严密不能漏气。提取时,将待测样品包在脱脂滤纸包内,放入提取管(3)内。提取瓶(2)内加入提取溶剂(比如乙醇、乙醚),加热提取瓶,提取溶剂气化,由连接管上升进入冷凝器(10),凝成液体滴入提取管内,浸提样品中的杂质。待提取管内提取溶剂液面达到一定高度,溶有杂质的提取溶剂经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的提取溶剂继续被加热气化、上升、冷凝,滴入提取管内,如此循环往复,直到杂质抽提完全为止。

经过索氏提取这一过程可以很好的提取初反应物中的杂质,如果氢卤酸(如氢碘酸)过量很难被抽取时,可以加入极少量乙醇便于抽取,不可过量防止产物被带走。索氏提取器的优点在于相较于在初产物中提取含氮有机盐AX(如碘甲脒),此反应是将杂质从产物中抽离,大大提高了提纯这一步骤的产率,成品损失率极小,同时循环利用提取溶剂,环保且安全。

在其中一实施例中,所述萃取处理所采用的提取溶剂选自正己烷、乙醇、乙醚、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲醇和丙酮中的一种或几种的混合溶剂。进一步地,所述萃取处理所采用的提取溶剂选自乙醇、乙醚或乙醇和乙醚按照任意比例混合的混合溶剂。进一步地,乙醇和乙醚的体积比为1:(0.1~99.9)。

在其中一实施例中,所述萃取处理的温度为50℃~150℃,包括但不限于为50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃或150℃。

在其中一实施例中,所述萃取处理的时间为1h~10h,包括但不限于为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h或10h。

在其中一实施例中,在对所述混合液进行萃取处理的步骤之前,还包括对所述混合液进行浓缩处理的步骤。通过浓缩处理,将包括含氮有机盐AX的混合液中的部分溶剂去除,浓缩处理的终点以混合液中的反应物呈冰沙状为准。

可以理解地,浓缩方式包括且不限于减压蒸馏。进一步地,浓缩方式包括且不限于蒸发浓缩处理,如使用旋蒸仪。浓缩处理的温度与S100中所采用的溶剂密切相关。旋蒸仪的温度设定为50℃,旋蒸处理可通过抽真空降低溶液的沸点,进而加快液体的去除速率,旋蒸的同时还可以保证反应的充分进行,因此S100的反应时间可以缩短,比如为10min,通常旋蒸时间为3h~5h,适当提高旋蒸温度可以缩短时间,以反应物呈冰沙状为准。

在其中一实施例中,在对所述混合液进行萃取处理的步骤之后,还包括对萃取处理后的产物进行干燥处理的步骤。通过真空干燥处理,去除产物中的溶剂,进一步提升产物的纯度。

在其中一实施例中,所述干燥处理的方式为真空干燥。进一步地,干燥处理的温度为20℃~60℃,包括但不限于20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃;干燥处理的时间为1h~18h,包括但不限于为1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h、9.5h、10h、11h、12h、13h、14h、15h、16h、17h或18h。

参照图3,本发明一实施例提供了一种制备碘甲脒的方法,包括如下步骤:

S100:甲脒醋酸盐与氢碘酸进行反应

该步骤中,甲脒醋酸盐与氢碘酸反应的方式可以通过直接滴加氢碘酸在装有甲脒醋酸盐的反应容器中进行反应,也可以通过氢碘酸与甲脒醋酸盐水溶液进行反应。通常,大批量产物需要在冰浴条件下进行,而反应量不大时,可以在40℃~60℃之间反应10min,温度越高,反应速度越快。

S200:将反应物放入旋蒸仪中加热浓缩

旋蒸仪的温度设定为50℃,旋蒸处理可通过抽真空降低溶液的沸点,进而加快液体的去除速率,旋蒸的同时还可以保证反应的充分进行,因此S100的反应时间可以缩短为10min,通常旋蒸时间为3h~5h,适当提高旋蒸温度可以缩短时间,以反应物呈冰沙状为准。

S300:将浓缩物放入索氏提取器进行萃取

参照图2,索氏提取器由提取瓶、提取管、冷凝器三部分组成的,提取管两侧分别有虹吸管(5、6)和连接管(4),各部分连接处要严密不能漏气。提取时,将待测样品包在脱脂滤纸包内,放入提取管(3)内。提取瓶(2)内加入提取溶剂(比如乙醚),加热提取瓶,提取气化,由连接管上升进入冷凝器(10),凝成液体滴入提取管内,浸提样品中的杂质。待提取管内提取溶剂(比如乙醚)液面达到一定高度,溶有杂质的乙醚经虹吸管流入提取瓶。流入提取瓶内的提取溶剂(比如乙醚)继续被加热气化、上升、冷凝,滴入提取管内,如此循环往复,直到杂质抽提完全为止。经过这一过程可以很好的提取初反应物中的杂质,如果氢碘酸过量很难被抽取时,可以加入极少量乙醇便于抽取,不可过量防止产物被带走。索氏提取器的优点在于相较于在初产物中提取碘甲脒,此反应是将杂质从产物中抽离,大大提高了提纯这一步骤的产率,成品损失率极小,同时循环利用乙醚溶剂,环保且安全。

S400:产物放入真空干燥箱进行彻夜干燥。

按照上述含氮有机盐的合成方法,采用萃取替代传统的溶剂清洗再结晶操作,萃取溶剂使用量少且可循环使用,节省工序,避免反复重结晶步骤所带来的产率损失,所得到的产品收率达到85%以上,纯度达到99%以上,杂质限量小于1%,最大单杂小于0.2%。此外,该合成方法操作简单,无需高昂的仪器设备,也无需特殊操作技巧,故特别适用于工业生产应用。

下面列举具体实施例来对本发明进行说明。

实施例1

碘化甲脒的合成

(1)将25g甲脒醋酸盐溶于100ml水溶液中,在常温下与80ml 57wt%浓度的氢碘酸水溶液进行反应,反应时间为100min。

(2)将反应体系放入旋蒸仪中减压除去溶剂,加热温度为40℃,得到碘化甲脒的粗产物。

(3)将粗产物放入索氏提取器进行萃取,所用溶剂为纯乙醚50ml,萃取时间为5h,提取瓶的加热温度为50℃,方式为油浴。

(4)将萃取杂质后的终产物放入真空干燥箱进行干燥,时间为12h,干燥温度为35℃。

实施例2

溴化甲胺的合成

(

(1)将10g甲胺盐酸盐在冰浴条件下(0℃)与25ml 37wt%浓度的氢溴酸水溶液进行反应,反应时间为120min。

(2)将反应体系放入旋蒸仪中减压除去溶剂,加热温度为45℃,得到溴化甲胺的粗产物。

(3)将粗产物放入索氏提取器进行萃取,所用溶剂为正己烷30ml,萃取时间为3h,提取瓶的加热温度为70℃,方式为油浴。

(4)将萃取杂质后的终产物放入真空干燥箱进行干燥,时间为12h,干燥温度为30℃。

实施例3

氯乙胺的合成

(1)将50g乙胺硫酸盐溶于200ml水中,在冰浴条件下与200ml 30wt%浓度的盐酸水溶液进行反应,反应时间为50min。

(2)将反应体系放入旋蒸仪中减压除去溶剂,加热温度为45℃,得到溴化甲胺的粗产物。

(3)将粗产物放入索氏提取器进行萃取,所用溶剂为乙醚+乙醇混合物(体积比例为9:1)60ml,萃取时间为8h,提取瓶的加热温度为65℃,方式为油浴。

(4)将萃取杂质后的终产物放入真空干燥箱进行干燥,时间为12h,干燥温度为30℃。

实施例4

3,4,5-三氟苯胺碘的合成

(1)将20g 3,4,5-三氟苯胺溶于75ml乙醇溶液中,在冰浴条件下与100ml57wt%浓度的氢碘酸水溶液进行反应,反应时间为12h。

(2)将反应体系放入旋蒸仪中减压除去溶剂,加热温度为70℃,得到三氟苯胺碘的粗产物。

(3)将粗产物放入索氏提取器进行萃取,所用溶剂为乙醚+石油醚混合物(体积比例为7:3)60ml,萃取时间为6h,提取瓶的加热温度为80℃,方式为油浴。

(4)将萃取杂质后的终产物放入真空干燥箱进行干燥,时间为12h,干燥温度为30℃。

对比例1

与实施例1的对比

(1)将25g甲脒醋酸盐溶于100ml水溶液中,在常温下与80ml 57wt%浓度的氢碘酸水溶液进行反应,反应时间为100min。

(2)将反应体系放入旋蒸仪中减压除去溶剂,加热温度为40℃,得到碘化甲脒的粗产物。

(3)将粗产物用50ml乙醇溶解,清洗30min随后过滤,将所得的产物用100ml乙醚清洗三次。

(4)将终产物放入真空干燥箱进行干燥,时间为12h,干燥温度为35℃。

对比例2

溴化甲胺的合成对比

(1)将10g甲胺盐酸盐在冰浴条件下(0℃)与25ml 37wt%浓度的氢溴酸水溶液进行反应,反应时间为120min。

(2)将反应体系放入旋蒸仪中减压除去溶剂,加热温度为45℃,得到溴化甲胺的粗产物。

(3)将粗产物使用20ml乙醇清洗后,过滤,并随后使用100ml乙醚冲洗三次。

(4)将终产物放入真空干燥箱进行干燥,时间为12h,干燥温度为30℃。

对比例3

碘甲脒的合成

(1)将15g乙酸甲脒溶于50mL乙醇中,在0℃下,加入21mL浓度57%的氢碘酸溶液,反应2小时,得到甲脒氢碘酸盐粗产物;

(2)在甲脒氢碘酸盐粗产物中加入50mL的甲苯溶剂,设置水浴温度40℃,调整真空度10mbar,减压蒸馏直至在此温度下无可见冷凝回流,蒸馏去除的溶剂中水:乙醇:甲苯的质量比约为1:3:4;

(3)冷却后,获取上层溶剂,上层溶剂含有水:乙醇:甲苯的比例约为1:5:27,将获得的上层溶剂再次加入减压蒸馏过后的剩余产物,继续在水浴温度40℃,真空度10mbar下减压蒸馏,直至在此温度下无可见冷凝回流;

(4)将步骤(3)所得的减压蒸馏的产物用20mL的乙醚清洗三次,干燥,得到所述甲脒氢碘酸盐。

对上述实施例1至实施例4、对比例1至对比例3的收率、纯度和最大单杂进行测试,测试结果如下表1:

表1

从表1可知,由溶剂蒸汽化进行杂质提取不仅节省了溶剂的使用量,并且简便了实验操作,极大的提升了产物收率,并保证了极高的纯度,对粗产物中未反应的原料氢碘酸等也非常有效的进行了去除。同时,一步提纯的方式相比起繁琐的多步反复提纯,更加适合应用在工业生产中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,但并不能因此理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。此外应理解,在阅读了本发明的上述内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,得到的等价形式同样落于本发明的保护范围。还应当理解,本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上,通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案,均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准,说明书和附图可用于解释权利要求的内容。

相关技术
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06120116487405