一种亚氨基二乙腈新晶型及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种亚氨基二乙腈新晶型及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 亚氨基二乙腈(iminodiacetonitrile)分子式为C4H 5N3,结构式如下:
[0003]
[0004] 其为浅黄色至褐色粉末,溶于水、易溶于丙酮等有机溶剂。主要用于合成除草剂草 甘膦,另外,作为一种重要的精细化工中间体,在染料、电镀、水处理等领域应用。
[0005] 发明专利CN101914037A公开了一种生产高纯度亚氨基二乙腈的工艺,公开了在 其结晶后采用高温蒸发浓缩提高产品的取出率,但高温不易控制易使得产品热分解降低产 品品质。
[0006] 现有亚氨基二乙腈产品在运输途中易板结,产品加工流动性能差、在运输以及使 用上存在一定局限性;同时现有亚氨基二乙腈产品在室温下溶解度不高、在工业化生产双 甘膦等需要预加热溶解、反应,消耗能源较大。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种加工流动性好、更适于工业化生产应用的亚氨基二乙 臆新晶型。
[0008] 本发明另一目的在于提供上述亚氨基二乙腈晶型的制备方法。
[0009] 本发明目的通过如下技术方案实现:
[0010] 一种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在 21.283±0. 2 °、22. 712±0. 2 °、27. 121±0. 2 °、27. 885±0. 2 °、29. 020±0. 2 °、 30. 110±0. 2°处有衍射峰。该晶型在室温下极易溶于水溶液中,更适合在工业化生产中应 用。
[0011] 具体地说,本发明亚氨基二乙腈晶型在衍射角度2Θ在21.283±0.2°、 22. 332±0. 2 °、22. 712±0. 2 °、27. 121±0. 2 °、27. 885±0. 2 °、29. 020±0. 2 °、 30.110±0.2。、36.267±0.2。、39.043±0.2。、46.458±0.2。处有衍射峰。
[0012] 上述亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:它具有下列d (A)值和相对强度百分比 I (%)值表达的-X射线粉末衍射数据,
[0013] d值 I值 4.1714 100 3.9776 7.5 3.9119 47.5 3.2852 40.3 3.1968 12.1 3.0743 71.6 2.9655 20.3 2.4749 8.3
[0014] 2.3051 4 5 1.9530 6.0
[0015] 更具体地说,上述亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:它具有如图1所示的X-射线粉 末衍射图。
[0016] 本发明亚氨基二乙腈晶型经差示扫描热分析,其熔点峰值温度为71-73°c。
[0017] 一种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在 21.283±0. 2 °、22. 712±0. 2 °、27. 121±0. 2 °、27. 885±0. 2 °、29. 020±0. 2 °、 30. 110±0. 2°处有衍射峰;所述晶型粒径包括在1000~1250微米占20~30%,在 1250~1500微米的占10~20%,在1500~1750微米占40~60%,在1750~2000微米 的占5~15%。上述粒径分布的苯胺基乙腈晶型加工流动性能优异,抗板结性能更好。
[0018] 一种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在 21·283±0·2 °、22·332±0·2 °、22·712±0·2 °、27·121±0·2 °、27·885±0·2 °、 29.020±0.2。、30.110±0.2。、36.267±0.2。、39.043±0.2。、46.458±0.2。处有衍射 峰;所述晶型粒径包括在1000~1250微米占20~30%,在1250~1500微米的占10~ 20%,在1500~1750微米占40~60%,在1750~2000微米的占5~15%。
[0019] 一种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在 21.283±0. 2 °、22. 712±0. 2 °、27. 121±0. 2 °、27. 885±0. 2 °、29. 020±0. 2 °、 30. 110±0. 2°处有衍射峰;所述晶型是将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~ 80°C闪蒸,然后在0. 6h~5h降温至25°C~40°C进行结晶,最后离心过滤制得本发明亚氨 基一乙月青晶型。
[0020] 进一步地说,一种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ 在 21·283±0·2 °、22·712±0·2 °、27·121±0·2 °、27·885±0·2 °、29·020±0·2 °、 30. 110±0. 2°处有衍射峰;所述晶型粒径包括在1000~1250微米占20~30%,在 1250~1500微米的占10~20%,在1500~1750微米占40~60%,在1750~2000微米 的占5~15% ;所述晶型是将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪蒸,然后 在0· 6h~5h降温至25°C~40°C、加入占反应液0· 01%。~4%。(以质量百分含量计)的酸 进行结晶,最后离心过滤制得本发明亚氨基二乙腈晶型。
[0021] 优选地,上述酸为盐酸、硫酸、醋酸、磷酸、亚磷酸、焦硫酸中的任一种或多种;上述 酸也可以是超强酸。
[0022] 本发明所述的新晶型与亚氨基二乙腈化学结构相同,用于生产双甘膦、亚氨基乙 酸等产品品质好、收率高、能耗低、生产运输过程原料粉无板结现象发生。
[0023] 本发明亚氨基二乙腈晶型的制备方法,采用如下步骤:
[0024] 1)将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪蒸;
[0025] 2)然后在0. 6h~5h降温至25°C~40°C进行结晶,离心过滤。
[0026] 优选地,在结晶过程中还加入占反应液0. 01%。~4%。(以质量百分含量计)的酸。
[0027] 更具体地说,所述晶型是将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪 蒸,然后在Ih~4h降温至25°C~40°C、加入占反应液1 %。~4%。(以质量百分含量计)的 酸进行结晶,最后离心过滤制得本发明亚氨基二乙腈晶型。本发明结晶采用反应搅拌器结 晶,其为市售广品。
[0028] 本发明具有如下的有益效果:
[0029] 本发明亚氨基二乙腈晶型在25°C室温下水中的溶解性为极易溶,经测定,亚氨基 二乙腈晶型在25°C室温下水中的溶解度在9克/100克水以上;采用亚氨基二乙腈生产后 续产品,要先溶于碱水溶液中反应,采用本发明室温下极易溶的亚氨基二乙腈晶型I降低 了生产能耗、更利于工业化规模生产;同时该亚氨基二乙腈晶型晶粒较大且均匀,加工流动 性能优异。本发明亚氨基二乙腈晶型具有好的溶解性和流动性,在工业上具有更大的应用 价值。采用本发明制备方法得到的亚氨基二乙腈其含水量变小了、在1%以下,最后晶体产 品颗粒经离心机进行固-液分离即可,其含水量可直接达到质量指标,省去了传统生产中 需要进行产品干燥的步骤,从而大大简化了生产流程,降低了人工耗用。同时,采用本发明 制备方法得到的晶型产品,经HPLC面积归一法测定其主含量达99%以上。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明结晶型亚氨基二乙腈X射线粉末衍射图;
[0031] 图2为本发明结晶型亚氨基二乙腈在20倍下的扫描电镜图;
[0032] 图3为本发明结晶型亚氨基二乙腈在40倍下的扫描电镜图;
[0033] 图4为本发明结晶型亚氨基二乙腈的粒径分布图。
【具体实施方式】
[0034] 下面通过实施例对本发明进行具体的描述,有必要在此指出的是以下实施例只用 于对本发明进行进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员可 以根据上述本
【发明内容】
对本发明作出一些非本质的改进和调整。
[0035] 实施例1
[0036] 一种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0037] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在60°C~75°C闪蒸,然后在2h~3h降温至 30°C~40°C、加入占反应液3%。(以质量百分含量计)的浓硫酸进行结晶,最后离心过滤制 得近白色晶体。
[0038] 实施例2
[00
39] 将实施例1所制得的亚氨基二乙腈晶体,做XRD测试:
[0040] 辐射源为Cu靶,波长为I. 54060nm,扫描角度为10°~80°,电压为35kV,电流为 25mA,扫描速度为2. 4° /min。其X射线粉末衍射图如图1所示。
[0041] 所述结晶型亚氨基二乙腈在衍射角度2 Θ在21. 283±0. 2°、22. 332±0. 2°、 22. 712±0. 2 °、27. 121±0. 2 °、27. 885±0. 2 °、29. 020±0. 2 °、30. 110±0. 2 °、 36.267±0.2。、39.043±0.2。、46.458±0.2。处有衍射峰。
[0042] 本发明的结晶型亚氨基二乙腈,其粉末X射线图以晶面间距D、Bragg角(2 Θ )、相 对强度的百分比I (%)以及强度(I值)晶型表达,如表1所示:
[0043] 表 1
[0044]
[0045] 该亚氨基二乙腈晶型经差示扫描热分析,其熔点峰值温度为72°C。
[0046] 亚氨基二乙腈结晶型颗粒分别在20倍、40倍下的扫描电镜图如图2、3所示,其结 晶颗粒较为规整均匀,其粒径分布如图4所示,粒径在1000~1250微米占20~30%,在 1250~1500微米的占10~20%,在1500~1750微米占40~60%,在1750~2000微米 的占5~15%。
[0047] 实施例3
[0048] -种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0049] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~60°C闪蒸,然后在0. 6h~I. 5h降 温至25°C~40 °C、加入占反应液0. 8%。(以质量百分含量计)的浓盐酸进行结晶,最后离心 过滤制得晶体,采用实施例2的方法测定,结果表明为本发明亚氨基二乙腈晶型。
[0050] 实施例4
[0051] 一种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0052] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在70°C~80°C闪蒸,然后在4h~5h降温至 25°C~40°C、加入占反应液2%。(以质量百分含量计)的亚磷酸进行结晶,最后离心过滤制 得晶体,采用实施例2的方法测定,结果表明为本发明亚氨基二乙腈晶型。
[0053] 实施例5
[0054] -种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0055] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在60°C~72°C闪蒸,然后在2h~3h降温至 25°C~40°C,最后离心过滤制得晶体,采用实施例2的方法测定,结果表明为本发明亚氨基 二乙月青晶型。
[0056] 实施例6
[0057] -种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0058] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~65°C闪蒸,然后在3h~4h降温至 25°C~40°C、加入占反应液4%。(以质量百分含量计)的醋酸进行结晶,最后离心过滤制得 晶体,采用实施例2的方法测定,结果表明为本发明亚氨基二乙腈晶型。
[0059] 实施例7
[0060] 一种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0061] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在60°C~70°C闪蒸,然后在2h~3h降温至 25°C~40°C、加入占反应液0· 01%。(以质量百分含量计)的碳硼烷酸(化学式:CHB11Cl11) 进行结晶,最后离心过滤制得晶体,采用实施例2的方法测定,结果表明为本发明亚氨基二 乙月青晶型。
[0062] 实施例8
[0063] 一种亚氨基二乙腈晶型的制备方法,按如下步骤:
[0064] 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在60°C~80°C闪蒸,然后在Ih~4h降温至 25°C~40°C、加入占反应液0.02%。(以质量百分含量计)的布朗斯特超酸批0 3(:1、批0丨或 批0不匕进行结晶,最后离心过滤制得近白色晶体,采用实施例2的方法测定,结果表明为本 发明亚氨基二乙腈晶型。
【主权项】
1. 一种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在21. 283±0. 2°、 22·712±0·2。、27·121±0·2。、27·885±0·2。、29·020±0·2。、30.110±0.2。处有衍射 峰。2. 如权利要求1所述亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型I在衍射角度2 θ 在 21·283±0·2 °、22·332±0·2 °、22·712±0·2 °、27·121±0·2 °、27·885±0·2 °、 29.020±0.2。、30.110±0.2。、36.267±0.2。、39.043±0.2。、46.458±0.2。处有衍射 峰。3. 如权利要求2所述亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:它具有下列d (A)值和相对强 度百分比I (%)值表达的-X射线粉末衍射数据,4. 如权利要求1、2或3所述亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:它具有如图1所示的 X-射线粉末衍射图。5. -种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在21. 283±0. 2°、 22.712±0.2。、27.121±0.2。、27.885±0.2。、29.020±0.2。、30.110±0.2。处有衍射 峰;所述晶型粒径包括在1000~1250微米占20~30%,在1250~1500微米的占10~ 20%,在1500~1750微米占40~60%,在1750~2000微米的占5~15%。6. -种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在21. 283±0. 2°、 22.712±0.2。、27.121±0.2。、27.885±0.2。、29.020±0.2。、30.110±0.2。处有衍射 峰;所述晶型是将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪蒸,然后在0. 6h~ 5h降温至25°C~40°C进行结晶,最后离心过滤制得本发明亚氨基二乙腈晶型。7. -种亚氨基二乙腈晶型,其特征在于:所述晶型在衍射角度2 Θ在21. 283±0. 2°、 22.712±0.2。、27.121±0.2。、27.885±0.2。、29.020±0.2。、30.110±0.2。处有衍射 峰;所述晶型粒径包括在1000~1250微米占20~30%,在1250~1500微米的占10~ 20%,在1500~1750微米占40~60%,在1750~2000微米的占5~15% ;所述晶型是 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪蒸,然后在0. 6h~5h降温至25°C~ 40 °C、加入占反应液0.01%。~4%。(以质量百分含量计)的酸进行结晶,最后离心过滤制得 本发明亚氨基二乙腈晶型。8. 如权利要求1~7任一项所述亚氨基二乙腈晶型的制备方法,其特征在于,采用如下 步骤: 1) 将合成工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪蒸; 2) 然后在0. 6h~5h降温至25°C~40°C进行结晶,离心过滤。9. 如权利要求8所述亚氨基二乙腈晶型的制备方法,其特征在于:在结晶过程中还加 入占反应液〇· 01%。~4%。(以质量百分含量计)的酸。10. 如权利要求8所述亚氨基二乙腈晶型的制备方法,其特征在于:所述晶型是将合成 工艺所得亚氨基二乙腈反应液在50°C~80°C闪蒸,然后在Ih~4h降温至25°C~40°C、加 入占反应液1%。~4%。(以质量百分含量计)的酸进行结晶,最后离心过滤制得本发明亚 氨基二乙腈晶型;所述酸为盐酸、硫酸、醋酸、磷酸、亚磷酸、焦硫酸、超强酸中的任一种或多 种。
【专利摘要】一种亚氨基二乙腈晶型,所述晶型在衍射角度2θ在21.283±0.2°、22.712±0.2°、27.121±0.2°、27.885±0.2°、29.020±0.2°、30.110±0.2°处有衍射峰。本发明亚氨基二乙腈晶型在25℃室温下水中的溶解性为极易溶,采用本发明室温下极易溶的亚氨基二乙腈晶型降低了生产能耗、更利于工业化规模生产;同时该亚氨基二乙腈晶型颗粒较大且均匀,加工流动性能优异。本发明亚氨基二乙腈晶型具有好的溶解性和流动性,在工业上具有更大的应用价值。
【IPC分类】C07C255/61, C07C253/34
【公开号】CN104892454
【申请号】CN201510237758
【发明人】韦异勇, 徐征, 金海琴, 万霞
【申请人】重庆紫光化工股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月11日