功能中间体与高端轻工产品

1、余艳霞 袁 奇 岳 凡 张丽莎 张 昊 张聪聪我们的题目设计合成二溴氰基乙酰胺设计合成二溴氰基乙酰胺二溴氰基乙酰胺的“自述”白色粉末状晶体，无特殊气味，可溶于丙酮、聚乙二醇、苯等有机溶剂，微溶于水，其水溶液在酸性条件下较稳定，在碱性条件下易分解，同时在硫化氢作用下也易分解。它是一种高效的工业杀菌剂，可用于防止细菌和藻类在工业循环冷却水、金属加工用润滑油、纸浆、木材、涂料和胶合板中的生长繁殖，同时可做粘泥控制剂，广泛用于造纸厂纸浆和循环冷却水净化杀菌系统。合成原理1.-H的取代反应：与官能团相邻的饱和碳原子上的氢称为-氢，又称烯丙位氢，由于受双键的影响，其活性比烯烃分子中其他位置上的氢要高。在一

2、定条件下，它可以被其他原子或原子团所取代。这一反应与烷烃在光照下的卤代反应相似，也属于自由基取代反应。2.设计实现羰基官能团的保护：羰基保护主要将其转变为相应的醚或者酯，以醚更为常见羰基的酯保护一般用的不多，但在糖及核糖化学中较为常见。设计合成路线存在的“纰漏”设计路线采取直接溴化的做法，产率极低，同时随着副产物HBr的增多，阻碍了反应的进程；同时直接溴化将使一半的溴转化成HBr，浪费价值高的原料，同时造成了污染，腐蚀装置。要提高产率并且促进反应的进行必须选择一种氧化剂将副产物HBr氧化为Br2，使反应能循环进行。所以，应选择氰乙酸甲酯作为合成的原料。综上所述，确定合成路线如下。确定的合成路线

3、原料及溶剂原料：氰乙酸甲酯（A.R.）溶剂：氨水、Br2（99.5%）、过氧化氢（50%）简明合成步骤称取2.1g（0.025mol）氰基乙酰胺于三颈瓶中，加15ml水溶解。三颈瓶一侧瓶口插冷凝管，另两个瓶口分别插两个恒压漏斗，分装5mlH2O2及一定量的Br2（可加适量的CCl4）。水浴加热，控制温度8090，磁力搅拌，滴加Br2，待反应进行一定时间后，加入H2O2，反应约2030min。生成“我”的最佳工艺条件经过多次实验及相关文献的报道，选择H2O2作为此合成反应的氧化剂。反应温度为80-90；反应物最佳配比为氰乙酰胺：Br2=1：（1.11.3）；反应时间2030min。产物经抽滤后，

4、晶体即为产品，而滤液可循环使用，作为氰乙酰胺的溶剂。滤液循环使用，提高了溴的利用率，降低了成本，更重要的是解决了污染问题。反应终点的判断及产物的纯化1.反应终点的判断：在溴化反应中，由于反应物氰乙酰胺与产物二溴氰乙酰胺的物理和化学性质相似，无法用酰胺的特性对反应终点判定；因溴单质有剩余故无法从溴单质的量上判定。综合考虑，可选用色谱分析法来判定反应的终点，若条件允许可用气相或液相色谱法根据峰值的高低来判定，其次还可以用薄层色谱法来判定终点。2.产物的分离与纯化：反应结束后，将其取出并冰水冷却，有白色结晶析出。抽滤，干燥结晶。产品即为二溴氰乙酰胺。废液中残留溴的检测合成反应结束后，滤液可循环使用,

5、 作为CA A 的溶剂，使反应循环进行。测定滤液中残余B r2 的量, 即可在第二次反应中，减少相应Br2 的用量，这样既提高了Br2的利用率，降低了成本，同时又解决了污染问题。滤液中残余溴的测定，可用碘量法滴定。本实验采用间接碘量法，将滤液置于烧杯中， 用蒸馏水稀释，加人过量的KI 溶液，则滤液中残留的溴会将KI中的碘置换出来， 而使溶液变深红或产生紫黑色的固体沉淀。配制标准的Na2 S2O 3溶液，并对其浓度进行标定。调节待测溶液的p H 值小于7 ，以淀粉为指示剂，用标定浓度后的Na2 S2O 3 标准溶液滴定烧杯中的I2 , 当达到滴定终点时, 记下Na2 S2O 3溶液用量, 即可计算滤液中残余Br2的量。滤液的循环利用及其中残余溴的处理按上述合成方法，采用完全相同的反应物用量和反应条件，合成二溴氰基乙酰胺。反应完后, 取出三颈瓶，冷却，抽滤。所得结晶进行干燥、称量。滤液进行残余溴的测定。将所得的第一次滤液, 作为下一次反应中CAA从的溶剂。根据第一次滤液中残余溴的测定结果, 减少相应溴的用量, 除此以外, 按上述完全相同的反应物用量和反应条件, 合成D B N PA。反应完后, 称量干燥过的结晶。滤液进行