一种硝酸胍的制备方法
阅读说明：本技术 一种硝酸胍的制备方法 (Preparation method of guanidine nitrate ) 是由 施晓刚 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供的硝酸胍的制备方法包括制备粗硝酸胍的方法以及对粗硝酸胍的提纯工艺。制备粗硝酸胍的原料为硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO-3以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO-3溶液。本发明提供的硝酸胍的制备方法采用硝酸铵、双氰胺、尿素为原料,成本较低,在制备过程中添加了提纯工艺,制得的硝酸胍的纯度大于99％,酸度小于0.01％,满足医药中间体对硝酸胍的生产需求,克服了传统工艺制备硝酸胍的纯度低以及成本高的缺点。(The preparation method of guanidine nitrate provided by the invention comprises a method for preparing crude guanidine nitrate and a purification process of the crude guanidine nitrate. The raw materials for preparing the crude guanidine nitrate comprise ammonium nitrate, dicyandiamide, urea and 0.01-0.1 mol/LNaHCO 3 And HNO with the molar mass concentration of 0.01-0.1 mol/L 3 And (3) solution. The preparation method of guanidine nitrate provided by the invention adopts ammonium nitrate, dicyandiamide and urea as raw materials, the cost is low, a purification process is added in the preparation process, the purity of the prepared guanidine nitrate is more than 99%, the acidity is less than 0.01%, the production requirement of a medical intermediate on guanidine nitrate is met, and the defects of low purity and high cost of guanidine nitrate prepared by the traditional process are overcome.)
技术领域
本发明涉及一种硝酸胍的制备方法，属于材料技术领域。
背景技术
胍类化合物在医药、化学领域应用比较广泛，是一种重要的化工医药中间体。现有技术中采用熔融态尿素和熔融态硝酸铵通过缩合反应制得硝酸胍，但是，该反应缺点是温度比较高，在主反应进行的同时，还存在一些副反应如尿素自身分子之间的缩合及环化反应，这些副反应产生的副产物影响产品硝酸胍的质量。目前，双氰胺法生产硝酸胍的生产方法相对比较简单，国内外目前多数企业采用该方法生产硝酸胍，但是由于双氰胺市场价格比较高，导致双氰胺法生产硝酸胍的生产成本比较高，加之市场竞争日趋激烈，因此如何降低双氰胺法生产硝酸胍的成本是摆在用该法生产硝酸胍的企业面前的又一大问题。因此，需要一种高效率、低成本的硝酸胍的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硝酸胍的制备方法，以克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例中提供一种硝酸胍的制备方法，其包括以下步骤：
制备硝酸胍的原材料包括：硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO3、摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液。
制备粗硝酸胍的方法包括：
(1)提供尿素溶液，在30～40℃持续搅拌条件下匀速加入硝酸铵，待加入结束后升温至50～60℃至硝酸铵与尿素混合均匀，制得混合液A；
(2)向步骤一制得的混合液A中匀速加入双氰胺，加入的速度为1～10g/mins，控制温度为30～40℃，待加入结束后转至反应釜中，在温度为140～150℃条件下反应2-3h，制得混合液B；
(3)将步骤二制得的混合物B经抽滤处理，并用摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液清洗3～5次后再置于50～60℃条件下干燥8-10h，制得所述粗硝酸胍；
对粗硝酸胍进行提纯处理：
(1)提供摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液，在持续搅拌下滴加至粗硝酸胍中，制得混合液C，之后将混合液C冷却至-1～-5℃并保温3-5h，至白色晶体全部析出；
(2)向步骤(1)中制得的白色晶体中继续加入浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液，并在-3～-7℃条件下保温3-5h，该过程称为养晶过程，养晶完成后，回收硝酸，制得含酸硝酸胍；
(3)将得到的含酸硝酸胍在常温下加入去离子水清洗3～5次，之后再用0.01～0.1mol/LNaHCO3清洗，干燥后制得所述硝酸胍。
进一步的，所述硝酸铵与双氰胺的质量比为1∶1～1∶5。
进一步的，所述尿素与硝酸铵的质量比为1∶2～1∶5。
进一步的，所述尿素溶液的摩尔质量浓度为0.5～5.0mol/L。
与现有技术相比，本发明的优点包括：本发明提供的硝酸胍的制备方法采用硝酸铵、双氰胺、尿素为原料，成本较低，在制备过程中添加了提纯工艺，制得的硝酸胍的纯度大于99％，酸度小于0.01％，医药中间体对硝酸胍的生产需求。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例中提供一种硝酸胍的制备方法，其包括以下步骤：
制备硝酸胍的原材料包括：硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO3、摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液。
制备粗硝酸胍的方法包括：
(1)提供尿素溶液，在30～40℃持续搅拌条件下匀速加入硝酸铵，待加入结束后升温至50～60℃至硝酸铵与尿素混合均匀，制得混合液A；
(2)向步骤一制得的混合液A中匀速加入双氰胺，加入的速度为1～10g/mins，控制温度为30～40℃，待加入结束后转至反应釜中，在温度为140～150℃条件下反应2-3h，制得混合液B；
(3)将步骤二制得的混合物B经抽滤处理，并用摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液清洗3～5次后再置于50～60℃条件下干燥8-10h，制得所述粗硝酸胍；
对粗硝酸胍进行提纯处理：
(1)提供摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液，在持续搅拌下滴加至粗硝酸胍中，制得混合液C，之后将混合液C冷却至-1～-5℃并保温3-5h，至白色晶体全部析出；
(2)向步骤(1)中制得的白色晶体中继续加入浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液，并在-3～-7℃条件下保温3-5h，该过程称为养晶过程，养晶完成后，回收硝酸，制得含酸硝酸胍；
(3)将得到的含酸硝酸胍在常温下加入去离子水清洗3～5次，之后再用0.01～0.1mol/LNaHCO3清洗，干燥后制得所述硝酸胍。
进一步的，所述硝酸铵与双氰胺的质量比为1∶1～1∶5。
进一步的，所述尿素与硝酸铵的质量比为1∶2～1∶5。
进一步的，所述尿素溶液的摩尔质量浓度为0.5～5.0mol/L。
以下结合若干实施例对本发明的技术方案作进一步的解释说明。
实施例1
制备硝酸胍的原材料包括：硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO3、摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液。
(1)提供30mL 1.0mol/L尿素溶液，在40℃持续搅拌条件下匀速加入10g硝酸铵，待加入结束后升温至50℃至硝酸铵与尿素混合均匀，制得混合液A；
(2)向步骤一制得的混合液A中匀速加入20g双(氰胺，加入的速度为5g/mins，控制温度为35℃，待加入结束后转至反应釜中，在温度为140℃条件下反应2h，制得混合液B；
(3)将步骤二制得的混合物B经抽滤处理，并用100mL摩尔质量浓度为0.01mol/L的HNO3溶液清洗3～5次后再置于60℃条件下干燥8h，制得所述粗硝酸胍；
对粗硝酸胍进行提纯处理：
(1)提供摩尔质量浓度为20mL0.01mol/L的HNO3溶液，在持续搅拌下滴加至粗硝酸胍中，制得混合液C，之后将混合液C冷却至-1℃并保温3h，至白色晶体全部析出；
(2)向步骤(1)中制得的白色晶体中继续加入浓度为30mL 0.01/L的HNO3溶液，并在-3℃条件下保温3h，该过程称为养晶过程，养晶完成后，回收硝酸，制得含酸硝酸胍；
(3)将得到的含酸硝酸胍在常温下加入去离子水清洗3～5次，之后再用30mL0.01/LNaHCO3清洗，干燥后制得所述硝酸胍。
实施例2
制备硝酸胍的原材料包括：硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO3、摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液。
(1)提供10mL 5.0mol/L尿素溶液，在40℃持续搅拌条件下匀速加入10g硝酸铵，待加入结束后升温至50℃至硝酸铵与尿素混合均匀，制得混合液A；
(2)向步骤一制得的混合液A中匀速加入50g双氰胺，加入的速度为5g/mins，控制温度为35℃，待加入结束后转至反应釜中，在温度为140℃条件下反应2h，制得混合液B；
(3)将步骤二制得的混合物B经抽滤处理，并用100mL摩尔质量浓度为0.5mol/L的HNO3溶液清洗3～5次后再置于60℃条件下干燥8h，制得所述粗硝酸胍；
对粗硝酸胍进行提纯处理：
(1)提供摩尔质量浓度为40mL0.1mol/L的HNO3溶液，在持续搅拌下滴加至粗硝酸胍中，制得混合液C，之后将混合液C冷却至-1℃并保温3h，至白色晶体全部析出；
(2)向步骤(1)中制得的白色晶体中继续加入浓度为30mL 0.01mol/L的HNO3溶液，并在-3℃条件下保温3h，该过程称为养晶过程，养晶完成后，回收硝酸，制得含酸硝酸胍；
(3)将得到的含酸硝酸胍在常温下加入去离子水清洗3～5次，之后再用50mL0.01mol/LNaHCO3清洗，干燥后制得所述硝酸胍。
实施例3
制备硝酸胍的原材料包括：硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO3、摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液。
(1)提供30mL 1.0mol/L尿素溶液，在40℃持续搅拌条件下匀速加入10g硝酸铵，待加入结束后升温至50℃至硝酸铵与尿素混合均匀，制得混合液A；
(2)向步骤一制得的混合液A中匀速加入20g双氰胺，加入的速度为1～10g/mins，控制温度为35℃，待加入结束后转至反应釜中，在温度为140℃条件下反应2h，制得混合液B；
(3)将步骤二制得的混合物B经抽滤处理，并用100mL摩尔质量浓度为0.01mol/L的HNO3溶液清洗3～5次后再置于60℃条件下干燥8h，制得所述粗硝酸胍；
对粗硝酸胍进行提纯处理：
(1)提供摩尔质量浓度为20mL0.01mol/L的HNO3溶液，在持续搅拌下滴加至粗硝酸胍中，制得混合液C，之后将混合液C冷却至-1℃并保温3h，至白色晶体全部析出；
(2)向步骤(1)中制得的白色晶体中继续加入浓度为30mL 0.05mol/L的HNO3溶液，并在-3℃条件下保温3h，该过程称为养晶过程，养晶完成后，回收硝酸，制得含酸硝酸胍；
(3)将得到的含酸硝酸胍在常温下加入去离子水清洗3～5次，之后再用30mL0.05mol/LNaHCO3清洗，干燥后制得所述硝酸胍。
实施例4
制备硝酸胍的原材料包括：硝酸铵、双氰胺、尿素以及摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/LNaHCO3、摩尔质量浓度为0.01～0.1mol/L的HNO3溶液。
(1)提供30mL 0.5mol/L尿素溶液，在40℃持续搅拌条件下匀速加入10g硝酸铵，待加入结束后升温至50℃至硝酸铵与尿素混合均匀，制得混合液A；
(2)向步骤一制得的混合液A中匀速加入40g双氰胺，加入的速度为10g/mins，控制温度为40℃，待加入结束后转至反应釜中，在温度为140℃条件下反应2h，制得混合液B；
(3)将步骤二制得的混合物B经抽滤处理，并用100mL摩尔质量浓度为0.05mol/L的HNO3溶液清洗3～5次后再置于50℃条件下干燥9h，制得所述粗硝酸胍；
对粗硝酸胍进行提纯处理：
(1)提供摩尔质量浓度为20mL0.05mol/L的HNO3溶液，在持续搅拌下滴加至粗硝酸胍中，制得混合液C，之后将混合液C冷却至-1℃并保温3h，至白色晶体全部析出；
(2)向步骤(1)中制得的白色晶体中继续加入浓度为10mL 0.1mol/L的HNO3溶液，并在-3℃条件下保温3h，该过程称为养晶过程，养晶完成后，回收硝酸，制得含酸硝酸胍；
(3)将得到的含酸硝酸胍在常温下加入去离子水清洗3～5次，之后再用40mL0.1mol/LNaHCO3清洗，干燥后制得所述硝酸胍。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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