专利名称：2,2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，属有机合成。
背景技术：
2，2-二溴-2-氰基乙酰胺，别名二溴氰基乙酰胺(DBNPA)，是一种新型高效的杀菌 灭藻剂和水处理剂，具有高效广谱、容易降解、无残留残毒、对环境无污染等优点，同时兼有 杀菌灭藻、杀粘除垢和缓蚀等一剂多效的功能，具有广阔的应用前景和开发价值。
通常2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，以溴酸盐或氯酸盐作为氧化剂，但该 方法生成副产物_盐，不易与2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺分离，滤液无法重复使用。为了解 决这一问题，对上述合成方法进行改进，例如EP0308184公开了一种2， 2- 二溴-2-氰基乙 酰胺的合成方法，以47. 5%双氧水为氧化剂，在80°C IO(TC温度下连续加料，短时快速反 应制得DBNPA，以水为溶剂时反应收率可为79. 7 89. 7%，以滤液为溶剂时反应收率可为 92. 7 100. 8% (忽略滤液中残留的原料和DBNPA)。但该方法反应温度较高，产品易发生 分解，反应收率较低，且不稳定，不同批次的反应收率最高相差可达10%。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服背景技术中的不足和缺陷，提供一种反应温度 较低、收率较高且稳定的2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法。
本发明的合成路线如下
NCCH2CONH2 + Br2 - NCCBr2CONH2 + 2HBr
个 H202 本发明的技术方案是一种2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，以氰乙酰胺为原 料，包括如下步骤 将氰乙酰胺和溶剂加入反应瓶中，在反应温度15°C 45t:，搅拌下滴加液溴，当 液溴的滴加量为其加入总量1/3 4/5时，开始滴加浓度为30%的双氧水，液溴和双氧水 均滴加完后，继续反应0. 5h 6h后，过滤得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺
溴双氧水的摩尔比为i : i. i i.3 : o. 70 o. 90 ;溶剂为水或滤液，其用量为每摩尔
氰乙酰胺252mL 420mL。 本发明的优选技术方案，包括如下步骤 将氰乙酰胺和溶剂加入反应瓶中，在反应温度20°C 3(TC，搅拌下滴加液溴，当 液溴滴加量为加入总量的1/2 3/4时，开始滴加浓度为30%的双氧水，液溴和双氧水均 滴加完后，继续反应0. 5h 2. Oh后，过滤得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺 溴双氧水的摩尔比为l : 1.2 : O. 8 ;溶剂为水或滤液，用量为每摩尔氰乙酰胺252mL 420mL。
本发明的另一优选技术方案，以水为溶剂，包括如下步骤将1. Omol的氰乙酰胺 和252mL的水加入反应瓶中，在反应温度20°C 25°C ，搅拌下滴加液溴1. 2mol，当液溴滴入 量为加入总量的2/3时，开始滴加双氧水0. 8mol，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反应 1. 5h后，过滤得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。 滤液可以作为溶剂循环使用，当滤液作为溶剂时，可减少反应废液的排放，并由于 滤液中含水、DBNPA、溴和溴化氢，减少了反应原料液溴的用量，提高了 DBNPA的收率，縮短 了反应时间。 本发明的再一优选技术方案，以回收滤液为溶剂，包括如下步骤将l.Omol的 氰乙酰胺和252mL的回收液加入反应瓶中，在反应温度20°C 25t:，搅拌下滴加液溴 1. 15mol，当液溴滴加量为加入总量的2/3时，开始滴加双氧水0. 8mol，液溴和双氧水均滴 加完后，继续恒温反应2h后，过滤得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。 本发明在液溴未滴加完时开始滴加双氧水，避免了体系中氢溴酸的浓度过高造成 目的产物的分解，提高了反应收率，且使不同批次反应的收率更加稳定，波动范围小。
本发明的反应温度对反应收率的影响较大，当反应温度高于4(TC时，无论反应时 间长短，反应收率低于85.0%。 本发明的反应时间对反应收率也有较大影B向，当反应时间超过4h后，反应收率低 于95. 0%。 以水为溶剂，反应温度为20°C 3(TC时，反应lh 3h，反应的收率为98. 7% 99.6%，以回收滤液为溶剂，反应温度为15t: 3(TC时，反应lh 2h，反应的收率为 101. 7% 104. 2%。
本发明有益效果本发明的反应温度较低，为15t: 45t:，在此温度下，通过在
液溴未滴加完时开始滴加双氧水，提高了反应收率和不同批次反应收率的稳定性。当以水
为溶剂时，2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的收率可达99. 6% ，当以回收滤液为溶剂时，2， 2- 二 溴-2-氰基乙酰胺收率可达104. 2%。不同批次反应收率的波动范围小于3%。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于 此。 实施例1 向四口反应瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和水252mL，在反应温度20°C 25t:，搅拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%， 1. 2mo1)，当液溴的滴加量为其加入总量2/3时，开 始滴加双氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反应1. 5h后， 过滤，滤液回收，滤饼为产品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率99. 6% 。在同样工艺条件下 重复实验4次，反应收率分别为99. 0%， 99. 5% ，98. 7% ，99. 3% ，反应收率的波动范围小于 1%。 实施例2 向四口反应瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和水336mL，在反应温度15 。C 20。C，搅拌下滴加液溴208. 8g(99. 5%， 1. 3mo1)，当液溴的滴加量为其加入总量1/2时，开 始滴加双氧水70. 6mL(30. 5%，0. 7mo1)，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反应0. 5h后，过滤，滤液回收，滤饼为产品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率98. 4% 。
实施例3 向四口反应瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和水420mL，在反应温度40°C 45t:，搅拌下滴加液溴176. 7g(99. 5%，1. lmol)，当液溴的滴加量为其加入总量1/3时，开 始滴加双氧水90. 8mL(30. 5%，0. 9mo1)，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反应4h后，过 滤，滤液回收，滤饼为产品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率82. 7% 。
实施例4 向四口反应瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和回收滤液420mL，在反应温度 30°C 35。C，搅拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%， 1. 2mo1)，当液溴的滴加量为其加入总量3/4 时，开始滴加双氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反应3h 后，过滤，滤液回收，滤饼为产品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率99. 5% (忽略回收滤液中 残留的原料和DBNPA)。
实施例5 向四口反应瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和回收滤液252mL，在反应温度 15°C 2(TC，搅拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%，1. 15mol)，当液溴的滴加量为其加入总量 2/3时，开始滴加双氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反 应2h后，过滤，滤液回收，滤饼为产品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率104. 2% (忽略回收 滤液中残留的原料和DBNPA)，在同样工艺条件下重复实验4次，反应收率分别为101.7%， 103. 5%，104. 1%，103. 6%，反应收率的波动范围小于3%。
实施例6 向四口反应瓶中加入氰乙酰胺84. lg(l.Omol)和回收液336mL在反应温度25。C 3(TC，搅拌下滴加液溴192. 7g(99. 5%， 1. 2mo1)，当液溴的滴加量为其加入总量的4/5时， 开始滴加双氧水80. 7mL(30. 5%，0. 8mo1)，液溴和双氧水均滴加完后，继续恒温反应6. 0h 后，过滤，滤液回收，滤饼为产品2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺，收率93. 0% (忽略回收液中残 留的原料和DBNPA)。
权利要求
一种2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，以氰乙酰胺为原料，包括如下步骤将氰乙酰胺和溶剂加入反应瓶中，在反应温度15℃～45℃，搅拌下滴加液溴，当液溴的滴加量为其加入总量1/3～4/5时，开始滴加浓度为30％的双氧水，液溴和双氧水均滴加完后，继续反应0.5h～6h后，过滤得到2，2-二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺∶溴∶双氧水的摩尔比为1∶1.1～1.3∶0.70～0.90；溶剂为水或滤液，其用量为每摩尔氰乙酰胺252mL～420mL。
2. 根据权利要求1所述的2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，包括如下步骤将氰 乙酰胺和溶剂加入反应瓶中，在反应温度20°C 3(TC，搅拌下滴加液溴，当液溴的滴加量 为其加入总量1/2 3/4时，开始滴加浓度为30%的双氧水，液溴和双氧水均滴加完后，继 续反应O. 5h 2. 0h后，过滤得到2，2-二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺溴双氧水 的摩尔比为l : 1.2 : 0. 8 ;溶剂为水或滤液，用量为每摩尔氰乙酰胺252mL 420mL。
3. 根据权利要求1或2所述的2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，包括如下步骤 将1. Omol的氰乙酰胺和252mL的水加入反应瓶中，在反应温度20°C 25。C，搅拌下滴加液 溴1. 2mo1，当液溴的滴加量为其加入总量2/3时，开始滴加双氧水0. 8mo1，液溴和双氧水均 滴加完后，继续恒温反应1. 5h后，过滤得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。
4. 根据权利要求1或2所述的2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法，包括如下步骤 将1. Omol的氰乙酰胺和252mL的回收液加入反应瓶中，在反应温度20°C 25。C，搅拌下滴 加液溴1. 15mol，当液溴的滴加量为其加入总量2/3时，开始滴加双氧水0. 8mol，液溴和双 氧水均滴加完后，继续恒温反应2h后，过滤得到2， 2- 二溴-2-氰基乙酰胺。
全文摘要
本发明公开了一种2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成方法。该方法以氰乙酰胺为原料，将氰乙酰胺和溶剂加入反应瓶中，在反应温度15℃～45℃，搅拌下滴加液溴，当液溴的滴加量为其加入总量1/3～4/5时，开始滴加浓度为30％的双氧水，液溴和双氧水均滴加完后，继续反应0.5h～6h后，过滤得到2，2-二溴-2-氰基乙酰胺；其中氰乙酰胺∶溴∶双氧水的摩尔比为1∶1.1～1.3∶0.70～0.90；溶剂为水或滤液，其用量为每摩尔氰乙酰胺252mL～420mL。本发明主要用于2，2-二溴-2-氰基乙酰胺的合成。
文档编号C07C253/30GK101781233SQ20101012675
公开日2010年7月21日 申请日期2010年3月18日 优先权日2010年3月18日
发明者刘波, 吕剑, 张伟, 李春迎, 杜咏梅, 杨建明, 谷玉杰, 郝志军 申请人:西安近代化学研究所